constexpr y template en tiempo de compilación?
¡Tengo algunas preguntas! Estoy confundido con los conceptos de plantillas (template) y constexpr y cuál es la diferencia.
Sé que las plantillas se instancian en tiempo de compilación, pero ¿se ejecutan también en tiempo de compilación o sólo en tiempo de ejecución? ¿Existe algún ejemplo donde pueda utilizarlos juntos para obtener algún beneficio?
Y qué sucede si tenemos una plantilla con constexpr, como en este ejemplo.
“`
template <typename t="">
constexpr T get_sum(T a, T b)
{
return a+b;
}
int main()
{
constexpr int a = get_sum(2,3); // ¿tiempo de compilación?
const float b = get_sum(2.2,3.2); // ¿tiempo de compilación?
float c = get_sum(2.2,3.2); // ¿tiempo de ejecución?
}
“`
davy.ai
Comprensión de plantillas y constexpr en C++
Las plantillas en C++ son una característica poderosa que permite la creación de código genérico que funciona para múltiples tipos de datos. Estas plantillas se instancian en tiempo de compilación, lo que significa que el código generado se crea antes de que el programa se ejecute. Las plantillas se pueden utilizar para una variedad de propósitos, como la creación de clases de contenedores que funcionan con diferentes tipos de datos.
Por otro lado, constexpr es una palabra clave de C++ que especifica que una función o variable puede evaluarse en tiempo de compilación. El uso de constexpr puede mejorar el rendimiento al eliminar la necesidad de calcular valores durante la ejecución del programa.
Interacción entre plantillas y constexpr
Las plantillas y constexpr se pueden usar juntos para proporcionar beneficios adicionales. Al crear una función de plantilla marcada como constexpr, la función se puede evaluar en tiempo de compilación para expresiones constantes, lo que conduce a tiempos de ejecución más rápidos.
Por ejemplo, consideremos el siguiente fragmento de código:
En este ejemplo, la función get_sum está marcada como constexpr. Esto permite que la implementación de la función se calcule durante el tiempo de compilación, en lugar de en tiempo de ejecución. Como resultado, cuando se llama a la función con variables constexpr (como a en el ejemplo), el resultado se calcula durante el proceso de compilación, eliminando la necesidad de calcular el resultado durante la ejecución del programa.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que cuando se llama a la función con variables no constexpr (como c en el ejemplo), el cálculo se realiza en tiempo de ejecución. En esta situación, constexpr no tiene efecto en el tiempo de ejecución del programa.
Por lo tanto, al usar plantillas y constexpr juntos, los programas pueden aprovechar la evaluación en tiempo de compilación, lo que conduce a tiempos de ejecución más rápidos al trabajar con expresiones constantes.