constexpr - perché solo una dichiarazione di ritorno?

Question

Una funzione constexpr deve solo consistere in una dichiarazione di ritorno e ogni argomento dovrebbe essere noto al momento della compilazione:

// constexpr functions use recursion rather than iteration 
constexpr int factorial(int n) 
{ 
    return n <= 1 ? 1 : (n * factorial(n-1)); 
} 

Perché solo l'istruzione return? Voglio dire, perché questo è sbagliato?

// constexpr functions use recursion rather than iteration 
constexpr int factorial(int n) 
{ 
    int a = 222; //another variable 
    return n <= 1 ? 1 : (n * factorial(n-1)); 
} 

Answer 1

Semplifica l'implementazione, come afferma Andy Prowl. Questo forse risponde "Perché", ma non dice come lo fa.

Una funzione con solo un valore di ritorno, e in particolare uno senza variabili locali, è una situazione speciale per un compilatore. Questa funzione è ora composta da una singola espressione: l'AST della funzione ha bisogno solo di avere una singola radice. Questa mancanza di variabili significa che questa espressione può essere valutata senza una macchina virtuale in piena regola per elaborarla, piuttosto può essere usato un semplice analizzatore di espressioni dell'albero. Per varie ragioni, il compilatore probabilmente dispone già di un simile valutatore o potrebbe crearne uno relativamente facilmente (diventa un passaggio per la semplificazione degli alberi).

Sapere che solo l'espressione constexpr viene utilizzata all'interno dell'espressione fornisce una semplificazione chiave. Questo garantisce che ogni vertice nella funzione AST abbia le stesse proprietà, anche se è una chiamata di funzione. L'intero meccanismo constexpr è quindi una forma generalizzata di const-folding. E sebbene non sia sempre fatto a questo alto livello nel compilatore, assicura che possa essere implementato senza uno sforzo enorme (rispetto a una VM completa).

Torna alla domanda "perché". La restrizione è determinata principalmente dalle limitazioni delle risorse sui fornitori. Questa funzionalità, come specificato, non è un grande sforzo e quindi i produttori possono effettivamente implementarlo in un ragionevole periodo di tempo. Se non c'erano tali restrizioni, in particolare consentendo le variabili locali, aumenta notevolmente la quantità di lavoro necessario. Dal punto di vista dell'utente (noi, i programmatori), le restrizioni sono comunque del tutto arbitrarie.

Answer 2

Perché:

Perché constexpr è un concetto abbastanza nuovo e radicale in C++ 11 ed è difficile per la transizione un importante standard di linguaggio per qualcosa di completamente nuovo. Regole del conservatorismo

Per C++ 1y (attualmente indirizzato a C++ 14), il tuo esempio è legale. La punta del clang del tronco lo implementa già sotto il flag -std=c++1y.