Mecánica de evaluación de funciones constexpr en tiempo de compilación.
Soy un traductor de español que traduce documentos de TI. Traduce lo siguiente al español. No traduzcas el código y la salida en formato markdown.
Estoy bastante curioso sobre cómo un compilador evalúa físicamente las funciones constexpr en tiempo de compilación y no puedo encontrar información técnica relevante.
- Supongo que el código debe ser compilado realmente a código de máquina y ejecutado (la interpretación debería estar fuera de discusión). ¿Se hace eso en un ambiente “aislado”, en otro proceso con código interproceso agregado, etc.?
- Intenté lo más que pude hacer que una función se estrellara durante la evaluación en tiempo de compilación (punteros inválidos, entradas de función inválidas,…) pero el compilador (gcc 11.2) siempre se da cuenta cuando una expresión no puede ser evaluada. Por ejemplo:
“`
include
constexpr int f(int a) {
return sqrt(a);
}
int main() {
constexpr int n = -3;
constexpr int p = f(n);
}
“`
Si n es positivo todo está bien. Si es negativo, la compilación falla con:
error: ‘sqrt(-3.0e+0)’ no es una expresión constante
¿Cómo puede evaluar la validez de las entradas de función en el caso general? (Podría ser mucho más complejo que esto). ¿Quizás se ejecuta primero y si se produce un error en tiempo de ejecución (durante la evaluación en tiempo de compilación), la expresión se considera no válida como constante?
davy.ai
Como experto en TI especializado en C++, la palabra clave
constexprnos permite marcar funciones y variables que pueden evaluarse en tiempo de compilación, brindando una oportunidad para la optimización. Como resultado, es interesante saber cómo el compilador evalúa físicamente estas funcionesconstexpren tiempo de compilación. Aquí están algunas respuestas a las preguntas realizadas:Sí, el código debe compilarse en código de máquina para que el compilador pueda evaluarlo en tiempo de compilación. Sin embargo, los compiladores utilizan diferentes estrategias para hacer esta evaluación, como el uso de un entorno aislado, que es un entorno de ejecución virtual que permite que el código se ejecute en un entorno aislado o en otro proceso con código de interproceso agregado. Recuerda que la evaluación en tiempo de compilación debe hacerse únicamente en tiempo de compilación y no en tiempo de ejecución, por lo que el entorno de evaluación no debe interferir con el entorno de tiempo de ejecución principal.
El compilador verifica la validez de las entradas de la función durante la evaluación en tiempo de compilación. Si un valor de entrada no es una expresión constante, se producirá un error de compilación. En este ejemplo, el compilador puede evaluar la función
sqrten tiempo de compilación si el valor de entrada es una expresión constante. Sines un valor negativo, entoncessqrtsimplemente no producirá una expresión constante, y el compilador enviará una señal de error. Varias funciones integradas de C++ pueden evaluarse durante el tiempo de compilación, pero pueden producir un error de tiempo de ejecución si se usan con valores no válidos en tiempo de ejecución. Por lo tanto, en general, las expresiones complejas, que deben evaluarse como expresiones constantes durante el tiempo de compilación, se considerarán no válidas si no cumplen las condiciones de expresiones constantes.