constexpr求值的分支/constexpr的重载

Branching on constexpr evaluation / overloading on constexpr

本文关键字：constexpr 重载 分支      更新时间：2023-10-16

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我有一个使用SIMD内部函数的函数，并希望在一些constexpr函数中使用它。

为此，我需要将其设为constexpr。但是，SIMD内部函数没有标记为constexpr，编译器的常量计算器无法处理它们。

我尝试用做同样事情的C++constexpr实现来替换SIMD内部函数。这个函数在运行时慢了3.5倍，但我可以在编译时使用它(是吗？)。

问题：

如何在常量表达式中使用此函数而不降低程序运行时的速度？

一些想法：

  • 为编译器常量表达式计算器添加对所有SIMD内部函数进行常量求值的支持，对于所有编译器来说：这可能是正确的解决方案，但却是一项不可能完成的艰巨任务

更务实的解决方案是：

  • 重载一个函数，这取决于它是否在常量表达式中执行(即，提供constexpr和非constexpr版本)
  • 或者，以某种方式在constexpr和运行时实现之间的constexpr函数内部进行分支(即，在分支中检测该函数是否在常量表达式内部执行)

无论如何，我愿意接受任何能解决我问题的建议。

提示：

  • @RMartinhoFernandes在Lounge中建议使用__builtin_constant_p来检测函数参数是否都是常量表达式，在这种情况下，编译器有望至少在编译时尝试评估函数

失败的尝试：

  • @Jarod42直接建议只使用两个独立的函数。我想简单地指出为什么这不起作用，因为这不是小事。这个解决方案假设在调用站点上，函数是否会被constexpr求值是已知的。但事实并非如此。考虑一个调用我的constexpr函数，它应该选择我的函数的哪个版本？它必须选择constexpr函数才能编译，但"外部"constexpr功能仍然可以在运行时求值。在这种情况下，它将使用"慢速"编译时实现，因此，这种方法不能解决问题

我会像这个一样做

constexpr int doit(int input, bool inconst = false) {
return inconst ? doitconsty(input) : doitfast(input);
}

如果对doit的调用在constexpr函数内部，该函数可以在运行时或编译时被调用以执行某些操作，那么只需转发标志

constexpr int f(int n, bool inconst = false) {
/* ... */
int importantInt = doit(n / 42, inconst);
/* ... */
return magicResult;
}

如果我没有记错的话，任何constexpr评估都有它的起点。将inconst传递到

enum foo { bar = f(256, true) }

如果您在运行时世界中，只需像调用其他一样调用f

int main() { std::cout << "test-case: " << f(256); }

需要注意的是，这对运算符不起作用，因为您不能在那里添加布尔参数。相反，如果可以的话，您可以用一些不同的方式传递值(对于像int和bool这样的基元值，我们也不能重载运算符)。

template<typename T>
struct maybe_const_value {
T t;
bool isconst;
};
enum foo { bar = maybe_const_value{256, true} % magicTransform }; 
int main() { return maybe_const_value{265} % magicTransform; }

然后，运算符函数可以检查input.isconst并使用input.t作为实际值。

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