“if constexpr()”与“if()”之间的区别

Question

if constexpr()

和

if()

有什么区别？

何时何地我可以同时使用它们？

Answer 1

唯一的区别是

if constexpr

在编译时求值，而

if

不是。这意味着分支可以在编译时被拒绝，因此永远不会被编译。

---

假设您有一个函数

length

，它返回数字的长度，或者返回具有

.length()

函数的类型的长度。你不能在一个函数中完成，编译器会抱怨：

template<typename T>
auto length(const T& value) noexcept {
    if (std::integral<T>::value) { // is number
        return value;
    else
        return value.length();
}

int main() noexcept {
    int a = 5;
    std::string b = "foo";

    std::cout << length(a) << ' ' << length(b) << '\n'; // doesn't compile
}

错误信息：

main.cpp: In instantiation of 'auto length(const T&) [with T = int]':
main.cpp:16:26:   required from here
main.cpp:9:16: error: request for member 'length' in 'val', which is of non-class type 'const int'
     return val.length();
            ~~~~^~~~~~

那是因为当编译器实例化

length

时，函数会是这样的：

auto length(const int& value) noexcept {
    if (std::is_integral<int>::value) { // is number
        return value;
    else
        return value.length();
}

value

是一个

int

，因此没有

length

成员函数，所以编译器会报错。编译器看不到

int

永远不会达到该语句，但这并不重要，因为编译器无法保证这一点。

现在你可以专门化

length

，但是对于很多类型（比如在这种情况下 - 每个数字和类都有一个

length

成员函数），这会导致很多重复的代码。 SFINAE 也是一种解决方案，但它需要多个函数定义，这使得代码比下面需要比较长很多。

使用

if constexpr

而不是

if

意味着分支 (

std::is_integral<T>::value

) 将在编译时进行评估，如果它是

true

则所有其他分支（

else if

和

else

）将被丢弃。如果是

false

，则检查下一个分支（这里是

else

），如果是

true

，则丢弃所有其他分支，依此类推...

template<typename T>
auto length(const T& value) noexcept {
    if constexpr (std::integral<T>::value) { // is number
        return value;
    else
        return value.length();
}

现在，当编译器实例化

length

时，它看起来像这样：

int length(const int& value) noexcept {
    //if (std::is_integral<int>::value) { this branch is taken
        return value;
    //else                           discarded
    //    return value.length();     discarded
}

std::size_t length(const std::string& value) noexcept {
    //if (std::is_integral<int>::value) { discarded
    //    return value;                   discarded
    //else                           this branch is taken
        return value.length();
}

因此这 2 个重载是有效的，代码将成功编译。

Answer 2

普通的

if

声明：

• 每次控制到达它时都评估它的条件，如果有的话
• 确定要执行两个子语句中的哪一个，跳过另一个
• 无论在运行时实际选择了哪一个，都要求两个子语句都是格式正确的

if constexpr

声明：

• 一旦提供了所有必要的模板参数，是否在编译时评估其条件
• 确定编译两个子语句中的哪一个，丢弃另一个
• 不要求丢弃的子语句格式正确