"if constexpr()" 与 "if()" 之间的区别

Question

if constexpr()和if()有什么区别？

我何时何地可以同时使用它们？

Answer 1

普通if语句：

是否在每次控制到达它时评估它的条件，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语句：

在提供所有必要的模板参数后，在编译时评估其条件
确定要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

Answer 2

唯一的区别是 if constexpr 在编译时计算，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，它是 returns 数字的长度，或者具有 .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 class 都有一个 length 成员函数），这会导致很多重复的代码。 SFINAE也是一个解决方案，但是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 则每隔一个分支 ( else if 和 else) 被丢弃。如果是false，则检查下一个分支（此处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();
}

所以这 2 个重载是有效的，代码将成功编译。

"if constexpr()" 与 "if()" 之间的区别

Difference between "if constexpr()" Vs "if()"

c++

if-statement

constexpr

c++17