模板；constexpr；编译时

Question

I have several questions

1)

#include <iostream>
template<typename T>
void func(T t){}


int main()
{
 int i;
 double d;
 std::cin>>i;

if(i==1)
 func(i);
else
 func(d);
}

什么时候（运行时/编译时）需要生成所需的函数？实例化后有多少个版本的函数？

2) 以下两种方式之间有什么区别：

template<typename T> auto func(T t){return 0;}

并且

template<typename T> constexpr auto func(T t){return 0;}

据我理解，template在编译时起作用，constexpr也是如此。为什么（以及何时）需要在模板中使用constexpr？

- Ephedo

---

"在（运行时/编译时），何时生成所需的函数？" 当然是在编译时。 "实例化后有多少个函数版本？" 取决于需要实例化的上下文中使用的数量。 - Igor Tandetnik

（2）第二个版本可用于需要编译时常量的情况，例如：int arr[func(42) + 1];。大致上，对于函数而言，constexpr 的意思是“这个函数足够简单和自包含，以至于编译器可以在编译时执行它；如果参数在编译时已知，则结果也可以在编译时得出”。这与 template 无关 - 您可以轻松地拥有一个非模板的 constexpr 函数或一个 constexpr 函数模板。 - Igor Tandetnik

Answer 1

答案(1): 有两个版本。

答案(2): 函数实例化和执行是两个不同的概念。模板函数在编译时被实例化，但并不意味着它会在编译时执行。constexpr 在这种情况下是不同的，因为它可以根据调用它的上下文和参数，在编译时生成和执行。想象一个声明为这样的函数：

constexpr double myfunc(int x)

现在如果您这样调用它

constexpr double d1 = myfunc(1);
double d2 = myfunc(1);

您将在编译时计算d1的值，而d2将在运行时计算。 constexpr与模板无关，但您可以将它们混合在一起使用。例如，在这里，myfunc可以成为模板化函数。执行时间是编译时还是运行时，取决于因素（如上所述）。

使用对象时，constexpr会确保它们在编译时初始化（因此默认为const）。这就是为什么在上面的情况中，“context”对于d1强制执行myfunc在编译时执行的原因。

- Manish Baphna