C++ VS2015和GCC 5.4.0中的Constexpr阶乘编译结果

想知道下面的事情是否会让任何人感到惊讶，就像我一样？Alex Allain关于使用constexpr的文章展示了以下阶乘示例：

constexpr factorial (int n)
{
    return n > 0 ? n * factorial( n - 1 ) : 1;
}

并指出：

现在您可以使用阶乘（2），当编译器看到它时，它可以 优化调用，并在编译时完全进行计算 时间

我在VS2015的发布模式下尝试了这一点，在（/Ox）上进行了全面优化，并在查看程序集的调试器中逐步查看了代码，发现阶乘计算在编译时没有完成

使用gccv5.4.0和--std=C++14，我必须在编译时执行计算之前使用/O2或/O3。我感到惊讶的是，使用just/O计算并没有在编译时进行

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主要问题是：为什么VS2015在编译时不执行此计算

您必须在常量表达式中使用它，如下所示：

 constexpr auto res = factorial(2);

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否则计算可以在运行时完成。

这取决于函数调用的上下文

例如，在编译时显然无法计算以下内容：

int x;
std::cin >> x;
std::cout << factorial(x);

class Foo {
    int x[factorial(4)];
};

constexpr

函数只有在从

constexpr

上下文调用时才能保证在编译时进行计算；否则，由编译器选择是否在编译时求值（假设这种优化也是可能的，取决于上下文）。

constexpr

对于函数的编译时求值既不必要也不充分

这是不够的，即使撇开参数显然也必须是常量表达式这一事实不谈。即使这是真的，一致性编译器也不必在编译时对其求值。如果它位于constexpr上下文中，则只需在编译时对其求值。例如，将计算结果指定给

constepr

变量，或将该值用作数组大小或非类型模板参数

另一点是，编译器完全能够在编译时计算内容，即使没有constexpr。关于这一点有很多困惑，但不清楚原因。编译时对

constexpr

函数的评估基本上可以归结为不断的传播，编译器从永远以来都在进行这种优化：

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本质上，除了通过将

constepr

函数分配给另一个constepr变量来强制编译时计算的特定情况之外，编译时评估与优化器的质量有关，而与标准无关。

您的资格有点强：只有在constexpr上下文中调用constexpr函数时，才能保证在编译时对其进行评估。编译器可以自由地在任何其他地方进行优化，因为它可以或认为合适；只要编译器有能力并决定执行，就可以进行计算。早在constexpr存在之前，编译器就已经开始进行const传播了。@NirFriedman：我并没有说编译器必须在运行时进行计算，否则的话，只是编译器必须在编译时在比预期更少的地方进行计算

constexpr

不是唯一的地方，还有数组大小、模板参数…@Jarod42-是的，似乎就是这样。在VS2015（/Ox）中重新编译时，在构造返回值时使用constexpr会导致在编译时进行计算。谢谢你指出这一点。

int factorial(int n) {
    if (n <= 1) return 1;
    return n * factorial(n-1);
}

int foo() { return factorial(5); }

foo():
        mov     eax, 120
        ret