编译时循环优化

Question

我发现有点难以理解为什么以下结果会导致编译时计算。我已经阅读了this，this，this以及关于stackoverflow的更多问题，告诉我下面的代码（至少对我的理解）不应该在编译时因为while循环而计算（代码只是一个例子来说明题）：

template< unsigned N >
constexpr unsigned isStringNice(const char (&arr)[N], unsigned pos = 0)
{
    //we do not like the 'D' char :)
    int currPos = 0;
    while(currPos < N){
        if(arr [currPos] == 'D'){
            throw 1;
        }
        currPos ++;
    }
    return 1;
}
constexpr unsigned isIdxValid( unsigned idx, unsigned len){
    return idx >= len?  throw 1 : idx;
}

template< unsigned N >
constexpr char nth_char(const char (&arr)[N], unsigned pos){
  return  isStringNice(arr),isIdxValid(pos, N),arr[pos];
}

int main(){

  constexpr char b = nth_char("ABC", 2);

  return b;
}

这个输出没有标志以下assembly代码（gcc 8.2，谢谢Godbolt）主要：

push    rbp
mov     rbp, rsp
mov     BYTE PTR [rbp-1], 67
mov     eax, 67
pop     rbp
ret

和-O3

main:
        mov     eax, 67
        ret

请注意，那里没有跳转，while条件没有分支，没有。我的印象是for-loops和while循环were not possible在编译时进行评估。但是，编译器（gcc 8.2）在编译时评估结果。我唯一想到的是这是因为循环展开，所以我尝试使用-fno-unroll-loops，但这导致相同的汇编代码。另一方面从我的经验来看，这个标志更像是编译器建议而不是保证而gcc可能仍然会展开即使设置了标志，循环也是如此。

我的问题的简短版本：如何在编译时评估constexpr函数中的while循环？

Answer 1

在C ++ 14中，放松了constexpr函数的要求。

以前，在C ++ 11中，constexpr函数只能包含typedefs，static_asserts和usings，但只能包含一个return语句。

在C ++ 14中，可以在constexpr函数体中使用循环。

因为b被声明为constexpr char，所以必须在编译时进行评估。编译器然后优化了isStringNice函数，因为它在运行时没有使用。