সংকলন সময়ে সি স্ট্রিংয়ের গণনা দৈর্ঘ্য। এটি কি আসলে একটি কনটেক্সপ্রস?

Question 1

আমি সংকলনের সময় একটি স্ট্রিংয়ের আক্ষরিক দৈর্ঘ্য গণনা করার চেষ্টা করছি। এটি করতে আমি নিম্নলিখিত কোড ব্যবহার করছি:

#include <cstdio>

int constexpr length(const char* str)
{
    return *str ? 1 + length(str + 1) : 0;
}

int main()
{
    printf("%d %d", length("abcd"), length("abcdefgh"));
}

সবকিছু প্রত্যাশার মতো কাজ করে, প্রোগ্রামটি 4 এবং 8 মুদ্রণ করে যে ঝাঁকুনির দ্বারা উত্পন্ন সমাবেশ কোডটি দেখায় যে ফলাফলগুলি সংকলনের সময় গণনা করা হয়েছে:

0x100000f5e:  leaq   0x35(%rip), %rdi          ; "%d %d"
0x100000f65:  movl   $0x4, %esi
0x100000f6a:  movl   $0x8, %edx
0x100000f6f:  xorl   %eax, %eax
0x100000f71:  callq  0x100000f7a               ; symbol stub for: printf

আমার প্রশ্ন: এটি কি সেই মান দ্বারা গ্যারান্টিযুক্ত যে lengthফাংশনটি সংকলনের সময় মূল্যায়ন করা হবে?

যদি এটি সত্য হয় তবে সংকলন টাইম স্ট্রিং লিটারাল গণনাগুলির জন্য আমার জন্য সবেমাত্র দরজা খোলা হয়েছে ... উদাহরণস্বরূপ আমি সংকলনের সময় হ্যাশগুলি গণনা করতে পারি এবং আরও অনেক ...

Question 2

সংকলনের সময় ধ্রুবক এক্সপ্রেশন মূল্যায়নের গ্যারান্টিযুক্ত নয়, আমাদের কাছে কেবল খসড়া সি ++ স্ট্যান্ডার্ড বিভাগ থেকে একটি নন-আদর্শিক উদ্ধৃতি রয়েছে 5.19 কনস্ট্যান্ট এক্সপ্রেশন যা এটি বলে:

[...]> [দ্রষ্টব্য: অনুবাদের সময় ধ্রুবক অভিব্যক্তি মূল্যায়ন করা যায় can শেষ নোট]

constexprসংকলন সময়ে মূল্যায়ন করা হয় তা নিশ্চিত হওয়ার জন্য আপনি ফলাফলটি পরিবর্তনশীলকে নির্ধারণ করতে পারেন, আমরা এটি বার্জন স্ট্রস্ট্রপের সি ++ 11 রেফারেন্স থেকে দেখতে পারি যা বলে ( জোর আমার ):

সংকলন সময়ে এক্সপ্রেশন মূল্যায়ণ করতে সক্ষম হওয়া ছাড়াও, আমরা সংকলন সময়ে এক্সপ্রেশন মূল্যায়নের প্রয়োজন হতে সক্ষম হতে চাই ; একটি চলক সংজ্ঞার সামনে কনটেক্সপ্রস এটি করে (এবং বোঝায়):

উদাহরণ স্বরূপ:

constexpr int len1 = length("abcd") ;

বাজার্ন স্ট্রস্ট্রপ এই আইসোক্প ব্লগ এন্ট্রিতে কখন সময় মূল্যায়নের সঙ্কলনের আশ্বাস দিতে পারি তার একটি সংক্ষিপ্তসার দেয় এবং বলে:

[...] সঠিক উত্তর - হার্ব দ্বারা বর্ণিত হিসাবে - মান অনুসারে একটি কনসটেক্সার্প ফাংশনটি সংকলক সময় বা রান টাইমে মূল্যায়ন করা যেতে পারে যদি না এটি ধ্রুবক অভিব্যক্তি হিসাবে ব্যবহৃত হয়, তবে সেক্ষেত্রে এটি সংকলনের সময় মূল্যায়ন করতে হবে -কাল সংকলন-সময় মূল্যায়নের গ্যারান্টি দিতে, আমাদের হয় অবশ্যই এটি ব্যবহার করতে হবে যেখানে ধ্রুবক অভিব্যক্তি প্রয়োজন (উদাহরণস্বরূপ, একটি অ্যারে বাউন্ড হিসাবে বা কেস লেবেল হিসাবে) অথবা এটি একটি কনস্টেক্সপ্রিস সূচনা করতে ব্যবহার করতে হবে। আমি আশা করব যে কোনও স্ব-সম্মানজনক সংকলক মূলত যা বলেছিলাম তা করার অপ্টিমাইজেশনের সুযোগটি হাতছাড়া করবে না: "যদি সমস্ত যুক্তি ধ্রুবক প্রকাশ হয় তবে একটি কনটেক্সপ ফাংশন সংকলন সময়ে মূল্যায়ন করা হয়।"

সুতরাং এটি দুটি ক্ষেত্রে রূপরেখা দেয় যেখানে সংকলনের সময় এটি মূল্যায়ন করা উচিত:

যেখানে ধ্রুবক অভিব্যক্তি প্রয়োজন সেখানে এটি ব্যবহার করুন, এটি খসড়া স্ট্যান্ডার্ডের যেখানে বাক্যাংশ shall be ... converted constant expressionবা anywhereshall be ... constant expression ব্যবহৃত হয়েছে যেমন অ্যারে বাউন্ড হিসাবে মনে হবে।
এটি আরম্ভ করার জন্য ব্যবহার করুন constexprআমি উপরের রূপরেখার হিসাবে ।

Question 3

কোনও constexprক্রিয়াকলাপের কলটি কোনও স্থির অভিব্যক্তির ফলাফল দেয় বা নিখুঁতভাবে অনুকূলিত হচ্ছে কিনা তা খুঁজে পাওয়া সত্যিই সহজ :

এটিকে এমন প্রসঙ্গে ব্যবহার করুন যেখানে ধ্রুবক অভিব্যক্তি প্রয়োজন।

int main()
{
    constexpr int test_const = length("abcd");
    std::array<char,length("abcdefgh")> test_const2;
}

Question 4

কেবল একটি নোট, যে আধুনিক সংকলকগণ (যেমন gcc-4.x) strlenসংকলনের সময় স্ট্রিং লিটারেলের জন্য করেন কারণ এটি সাধারণত অভ্যন্তরীণ ফাংশন হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় । কোনও অপ্টিমাইজেশন সক্ষম করা নেই। যদিও ফলাফলটি একটি সংকলন সময় ধ্রুবক নয়।

যেমন:

printf("%zu\n", strlen("abc"));

ফলাফল স্বরূপ:

movl    $3, %esi    # strlen("abc")
movl    $.LC0, %edi # "%zu\n"
movl    $0, %eax
call    printf

Question 5

আমি আর একটি ফাংশন প্রস্তাব করি যা সংকলন সময়ে স্ট্রিংয়ের দৈর্ঘ্যকে পুনরাবৃত্তি না করে গণনা করে।

template< size_t N >
constexpr size_t length( char const (&)[N] )
{
  return N-1;
}

আইডিয়োনে এই নমুনা কোডটি দেখুন ।

Question 6

constexprসংকলন-সময়ে কোনও ফাংশনটি মূল্যায়ন করার কোনও গ্যারান্টি নেই , যদিও কোনও যুক্তিসঙ্গত সংকলক এটি উপযুক্ত অপ্টিমাইজেশন স্তরে সক্ষম করবে। অন্যদিকে, সংকলন সময়ে টেমপ্লেটের প্যারামিটারগুলি মূল্যায়ন করতে হবে।

সংকলনের সময় মূল্যায়নের জন্য জোর করতে আমি নিম্নলিখিত কৌশলটি ব্যবহার করেছি। দুর্ভাগ্যক্রমে এটি কেবল অবিচ্ছেদ্য মানগুলির সাথে কাজ করে (যেমন ভাসমান পয়েন্টের মানগুলির সাথে নয়)।

template<typename T, T V>
struct static_eval
{
  static constexpr T value = V;
};

এখন, আপনি যদি লিখুন

if (static_eval<int, length("hello, world")>::value > 7) { ... }

আপনি নিশ্চিত হতে পারেন যে ifবিবৃতিটি একটি রান-টাইম ওভারহেড ছাড়াই একটি সংকলন-ধ্রুবক।

Question 7

সাধারণ ধ্রুবক মত প্রকাশের উপর উইকিপিডিয়ায় প্রবেশের একটি সংক্ষিপ্ত ব্যাখ্যা :

কোনও ফাংশনে কনটেক্সপ্রের ব্যবহার সেই ফাংশনটি কী করতে পারে তার কিছু সীমাবদ্ধতা আরোপ করে। প্রথমত, ফাংশনটিতে একটি অ-শূন্য রিটার্ন টাইপ থাকতে হবে। দ্বিতীয়ত, ফাংশন বডি ভেরিয়েবলগুলি ঘোষণা করতে বা নতুন ধরণের সংজ্ঞা দিতে পারে না। তৃতীয়ত, শরীরে কেবলমাত্র ঘোষণা, নাল স্টেটমেন্ট এবং একক রিটার্ন স্টেটমেন্ট থাকতে পারে। আর্গুমেন্টের মান থাকতে হবে যেমন আর্গুমেন্ট প্রতিস্থাপনের পরে, রিটার্ন স্টেটমেন্টে অভিব্যক্তি একটি ধ্রুবক অভিব্যক্তি উত্পাদন করে।

কোনও constexprফাংশন সংজ্ঞার আগে কীওয়ার্ড থাকা সংকলককে এই সীমাবদ্ধতাগুলি পূরণ করা হয়েছে কিনা তা পরীক্ষা করার নির্দেশ দেয়। যদি হ্যাঁ, এবং ফাংশনটি একটি ধ্রুবক সহ কল করা হয়, প্রত্যাবর্তিত মানটি ধ্রুবক হওয়ার গ্যারান্টিযুক্ত এবং সুতরাং যে কোনও স্থানে ধ্রুবক অভিব্যক্তি প্রয়োজন হয় ব্যবহার করা যেতে পারে।