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c++ noexcept与constexpr解析

19 人参与  2022年11月14日 17:23  分类 : 《随便一记》  评论

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1. noexcept无需抛出异常2. constexpr静态编译关键字编译期常量类中constexpr

1. noexcept无需抛出异常

在C++中使用noexcept来标识一个函数不会抛出异常。

noexcept:noexcept默认为true的形式,即抛出异常。

void f() noexcept; // 不会抛出异常void (*fp)() noexcept(false); //false,抛出异常

要尽量使用noexcept而不是throw。

throw抛出异常:

int m_div(int a,int b)throw(...)//throw表示接收任何类型的异常{    if (b==0)    {        throw(1);//除数为零,则操作非法,抛出异常    }return a/b;}

noexcept抛出异常:

int m_div(int a,int b)noexcept(false) //允许抛出异常 {    if (b==0)    {        throw(1);//除数为零,则操作非法,抛出异常    }return a/b;}

2. constexpr静态编译关键字

constexpr所表示的是它所声明的变量或者函数,都在静态编译时就已经完成。

程序的运行过程: 编译 ---- 链接 ---- 执行

使用constexpr表示在编译阶段编译器就已经知道了这个变量或者函数的值。

编译期常量

在我们定义数组的时候:给一个变量当作数组的大小是错误的,因为这是一个变量,不是一个常量表达式,数组只接收常量表达式作为初始大小。

int arr1[5]={1,2,3,4,5}; //okint a=10;int arr2[a]={1,2,3....} //error

使用constexpr:constexpr修饰此变量为一个常量表达式,即a在编译时就已经确定了,因此他是一个编译期常量,可以当作数组的大小。

constexpr int a=10;int arr[a]={1,2,3,4,5....}//ok !

从函数返回常量表达式:返回值是一个常量表达式,可以用作指定数组的大小。

constexpr int func(int a){return 1+2+a;}...int arr[func(2)]={1,2,3,4,5};//ok !

扩展:static_assert表示静态断言,用于确定在编译时就确定的变量的值是否正确。

如果正确,返回true ,什么都不做;错误,则返回false,显示静态断言失败。

constexpr int a=10;static_assert(a==10,"error");// 正确,什么都不做static_assert(func(2)==6,"error");//错误,显示第二个字符串的内容,实际结果应该为5

conexpr的递归:

constexpr int m_pow(int base, int exp)noexcept{return (exp == 0) ? 1 : base * m_pow(base, exp - 1);}...constexpr int res = m_pow(2, 5);//编译时计算static_assert(res == 32, "false");

注意:你有没有注意到,函数就一条语句? 只要你在函数中使用constexpr,则你必须保证函数就一行语句: return语句。 否则constexpr的作用就相当于没有,它就是一个普通的函数了,不是编译时常量了。

constexpr的声明与实现一定要在使用者的前面!

使用constexpr标记的函数你怎么知道就一定执行了constexpr的功能呢? 即编译时就完成了。

答案: 查看反汇编,这是调用constexpr求幂的函数,可以发现它直接把一个值赋值给了变量,完成了赋值,我们都知道普通的函数调用过程一定会经历 call 与 ret的过程,因此可以确定,他的确是在编译时就完成了!!

在这里插入图片描述


类中constexpr

在类中也可以使用constexpr,可以放在除析构函数以外,任意的成员函数中,静态成员函数,构造函数都可以。

构造函数使用constexpr: constexpr 修饰类的构造函数时:要求该构造函数的函数体必须为空,且采用初始化列表的方式为各个成员赋值时,必须使用常量表达式

class Foo{public://注意,constexpr 修饰类的构造函数时://要求该构造函数的函数体必须为空,且采用初始化列表的方式为各个成员赋值时,必须使用常量表达式。constexpr Foo(int a, const char* s)noexcept:a(a), name(s) {}}...constexpr Foo a{ 10, "ylh"};//编译时初始化

完成一个类的浅拷贝的constexpr函数:

template <typename T>constexpr T m_copy(const T& t)noexcept{return t;}...//如果缺少 constexpr:call  m_copy<Foo> (07FF7B96F13DEh)  说明这就是一个普通的函数//如果带上 constexpr,则会发现不会调用call,即成功实现了常量表达式函数constexpr Foo b =  m_copy(a);// OK  a在上面已经通过constexpr调用了constexpr的构造函数,因此b也通过constexpr实现了编译时拷贝。

接收多个参数的constexpr函数:

constexpr Foo ExChange(const Foo& a, const Foo& b){return { a.GetA() / 2,b.GetName() };}...// 不会调用  call ExChange (07FF6F75013F7h)  constexpr Foo ExRes = ExChange(a, b);//ok//使用static_assert判断正确性:static_assert(ExRes.GetA() == 5, "测试");//是对的,因为ExRes.GetA()在函数中是来自与a的GetA函数除以2得到的,所以是10/2得5,因此正确

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