क्या स्थिर constexpr चर समझ में आता है?

Question

यदि मेरे पास फ़ंक्शन के अंदर एक चर है (कहें, एक बड़ी सरणी), तो क्या यह static और constexpr दोनों को घोषित करने के लिए समझ में आता है? constexpr गारंटी देता है कि सरणी संकलन समय पर बनाई गई है, तो static बेकार हो जाएगा?

void f() { 
    static constexpr int x [] = { 
     // a few thousand elements 
    }; 
    // do something with the array 
} 

static वास्तव में उत्पन्न कोड या अर्थ विज्ञान के मामले में क्या कर रही है?

Answer 1

संक्षिप्त उत्तर यह है कि न केवल static उपयोगी है, यह हमेशा वांछित होने वाला है।

सबसे पहले, ध्यान दें कि static और constexpr एक दूसरे से पूरी तरह से स्वतंत्र हैं। static निष्पादन के दौरान वस्तु के जीवनकाल को परिभाषित करता है; constexpr निर्दिष्ट करता है कि ऑब्जेक्ट संकलन के दौरान उपलब्ध होना चाहिए। संकलन और निष्पादन समय और स्थान दोनों में विघटन और असंतुलित हैं। तो एक बार प्रोग्राम संकलित हो जाने पर, constexpr अब प्रासंगिक नहीं है।

हर चर घोषित constexpr परोक्ष const लेकिन const और static लगभग ओर्थोगोनल (static const पूर्णांकों के साथ बातचीत के लिए छोड़कर।)

C++ ऑब्जेक्ट मॉडल (§ 1.9) की आवश्यकता है कि थोड़ा-क्षेत्रों के अलावा अन्य सभी वस्तुओं पर कब्जा स्मृति की कम से कम एक बाइट और पते हैं; इसके अलावा किसी दिए गए पल में किसी कार्यक्रम में देखने योग्य ऐसी सभी वस्तुओं के अलग-अलग पते (अनुच्छेद 6) होना चाहिए। इसने संकलक को स्थानीय गैर स्थैतिक कॉन्स सरणी के साथ किसी फ़ंक्शन के प्रत्येक आमंत्रण के लिए स्टैक पर एक नई सरणी बनाने की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि संकलक as-if सिद्धांत में शरण ले सकता है बशर्ते यह साबित हो सके कि ऐसा कोई अन्य वस्तु नहीं कर सकता परीक्षण में रहना।

यही साबित करने के लिए आसान नहीं हो रहा है, दुर्भाग्य से, जब तक कि समारोह तुच्छ है (उदाहरण के लिए, यह किसी भी अन्य समारोह जिसका शरीर अनुवाद इकाई के भीतर दिखाई नहीं देता है फोन नहीं करता है) क्योंकि सरणियों, कम या ज्यादा परिभाषा के द्वारा, पते हैं तो ज्यादातर मामलों में, गैर-स्थैतिक const(expr) सरणी को प्रत्येक आमंत्रण पर ढेर पर पुनर्निर्मित करना होगा, जो संकलन समय पर गणना करने में सक्षम होने के बिंदु को हरा देता है।

दूसरी तरफ, स्थानीय static const ऑब्जेक्ट सभी पर्यवेक्षकों द्वारा साझा किया जाता है, और इसके अलावा इसे प्रारंभ किया जा सकता है भले ही इसे परिभाषित किया गया कार्य कभी भी नहीं कहा जाता है। इसलिए उपरोक्त में से कोई भी लागू नहीं होता है, और एक कंपाइलर न केवल इसके केवल एक उदाहरण उत्पन्न करने के लिए स्वतंत्र है; यह केवल पढ़ने के लिए भंडारण में इसका एक उदाहरण उत्पन्न करने के लिए स्वतंत्र है।

तो आपको निश्चित रूप से static constexpr का उपयोग अपने उदाहरण में करना चाहिए।

हालांकि, एक ऐसा मामला है जहां आप static constexper का उपयोग नहीं करना चाहते हैं। जब तक constexpr घोषित ऑब्जेक्ट या तो ODR-used या घोषित static है, तो संकलक इसे शामिल करने के लिए स्वतंत्र नहीं है। यह बहुत उपयोगी है, क्योंकि यह अनावश्यक बाइट्स के साथ संकलित प्रोग्राम को प्रदूषित किए बिना संकलन-समय अस्थायी constexpr सरणी के उपयोग की अनुमति देता है। उस स्थिति में, आप static का उपयोग नहीं करना चाहते हैं, क्योंकि static ऑब्जेक्ट को रनटाइम पर मौजूद होने की संभावना है।