C++ 11 определенные пользователем литералы, конфликты с компиляцией/выполнением дихотомии

Question

Я знаю, что стандарт ISO C делает большую сделку относительно разделения поведения перевода и поведения выполнения, отчасти для обеспечения того, чтобы кросс-компиляторы не могли нести среду выполнения каждой цели.

Под этим я имею в виду, что у компилятора есть ограниченная информация, доступная ему по сравнению с запущенной программой. Это ограничивает то, что вы можете сделать в исходном коде, например, не инициализацией переменной на основе значения, возвращаемого из функции, как это:

int twice (int val) { return val * 2; } 
int xyzzy = twice (7); 
int main() { printf ("%d\n", xyzzy); return 0; } 

Что мне любопытно, как это определяется пользователем литералов в C++ 11 вписываются в эту схему. Поскольку буквальная оценка опирается на функции, что остановить эту функцию, делая такие вещи, как:

• возвращает случайное значение (даже если на основе ввода, такие как 42_roughly дает вам значение от 40 до 44 лет)?
• с побочными эффектами, такими как изменение глобальных переменных?

ли тот факт, что функция должны называться означает, что эти не действительно литералы в том смысле, что вычисляется во время компиляции?

Если это так, то в чем преимущество этих литералов над любым вызовом функции. Другими словами, почему:

int xyzzy = 1101_1110_b; 

предпочтительнее:

int xyzzy = makeBin ("1101_1110"); 

?

Answer 1

Секрет в том, объявляете ли вы определяемые пользователем функции литерала как constexpr или нет.

Сравните это (нормальную функцию выполнения времени):

#include <iostream> 
int operator "" _twice(unsigned long long num) { return num*2; } 
int xyzzy = 7_twice; 
int main() { std::cout << xyzzy << "\n"; return 0; } 

С этим (во время компиляции постоянная, то static_assert работы):

#include <iostream> 
constexpr int operator "" _twice(unsigned long long num) { return num*2; } 
int xyzzy = 7_twice; 
int main() { 
    static_assert(7_twice == 14, "not compile time constant"); 
    std::cout << xyzzy << "\n"; 
    return 0; 
} 

Очевидно, что декларирование функции constexpr ограничивает все заявления внутри также должно быть constexpr, или константы времени компиляции; не допускается случайное число махинаций.