标准库中常见的数学函数为什么不是“常量表达式”？

Question

由于某种原因，clang++(但不是 g++) 抱怨：

constexpr double invdecayf1m(double x) {
  return -log1p(-x);
}

告诉我

non-constexpr function 'log1p' cannot be used in a constant expression
  return -log1p(-x);

为什么不是所有在<cmath>中声明的常用数学函数都声明为“constexpr函数”？

- Neil G

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如果需要循环计算怎么办？ :) - Drax

@Drax：循环允许吗？递归肯定是可以的。（请参见我问题中的constexpr链接。） - Neil G

所以有人需要以递归的方式重写所有数学库（据我所知，不允许使用循环）:D - Drax

Answer 1

我认为唯一的原因是没有人提出将它们设为“constexpr”的建议。一般来说，这是可能的，因为它们是纯函数。实现可以使用编译器内建函数在其库中实现它们，所以不需要“真正”的实现。但是，如果没有这个提案，你不能指望这些特性有 constexpr 的实现。

- Jan Herrmann

Answer 2

答案在您发布的链接中：

 the function body must be either deleted or defaulted or contain only
 the following:   

....
exactly one return statement that contains only literal values, constexpr variables and functions.

那里的函数并不简单。实际上，它们相当复杂，无法作为单个返回语句实现。三角、对数和双曲线函数相当复杂，难以作为constexpr函数实现。

- BЈовић

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C++14将放宽对constexpr函数的限制，因此你的答案将不再有效。 - ForNeVeR

我更倾向于使用“困难”而非“不可能”的说法，因为只要有?:运算符和递归，你就可以实现几乎所有不需要运行时知识（内存操作）的功能。 - Drax

@ForNeVeR 很好。因为问题是关于c++11的。 - BЈовић

@BЈовић constexpr float sinh(float x) {return 0.5 * (exp(x)-exp(-x));} 现在你只需要一个 constexpr exp :D - Drax

这是错误的，标准并不要求std内的函数必须是实际的函数。 - K-ballo

Answer 3

数学库，如其名称所示<cmath>，源自于C语言，并且是在constexpr甚至没有想法的时候编写的。

为了让大多数函数成为constexpr，你需要以constexpr的方式重写整个库。

- Drax