Подразумевает ли constexpr встроенный?

Question 1

Рассмотрим следующую встроенную функцию:

// Inline specifier version
#include<iostream>
#include<cstdlib>

inline int f(const int x);

inline int f(const int x)
{
    return 2*x;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    return f(std::atoi(argv[1]));
}

и версия, эквивалентная constexpr:

// Constexpr specifier version
#include<iostream>
#include<cstdlib>

constexpr int f(const int x);

constexpr int f(const int x)
{
    return 2*x;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    return f(std::atoi(argv[1]));
}

Мой вопрос: constexprподразумевает ли inlineспецификатор спецификатор в том смысле, что если в constexprфункцию передается непостоянный аргумент , компилятор попытается выполнить inlineэту функцию, как если бы inlineспецификатор был помещен в ее объявление?

Гарантирует ли это стандарт C ++ 11?

Question 2

Да ([dcl.constexpr], §7.1.5 / 2 в стандарте C ++ 11): «функции constexpr и конструкторы constexpr неявно встроены (7.1.2)».

Обратите внимание, однако, что inlineспецификатор действительно очень мало (если он вообще есть) влияет на то, будет ли компилятор расширять встроенную функцию или нет. Однако это влияет на одно правило определения, и с этой точки зрения компилятор должен следовать тем же правилам для constexprфункции, что и для inlineфункции.

Я также должен добавить, что независимо от того, что constexprподразумевается inline, правила для constexprфункций в C ++ 11 требовали, чтобы они были достаточно простыми, чтобы они часто были хорошими кандидатами для встроенного расширения (основным исключением были те, которые являются рекурсивными). Однако с тех пор правила становятся все более свободными, поэтому constexprих можно применять к значительно более крупным и сложным функциям.

Question 3

constexprне подразумевает inlineдля нестатических переменных (встроенные переменные C ++ 17)

Хотя constexprэто и подразумевается inlineдля функций, он не имеет такого эффекта для нестатических переменных, учитывая встроенные переменные C ++ 17.

Например, возьмем минимальный пример, который я разместил по адресу: Как работают встроенные переменные? и удалите inline, оставив только constexpr, тогда переменная получит несколько адресов, чего в основном избегают встроенные переменные.

constexpr однако статические переменные неявно статичны.

Минимальный пример, который constexprподразумевает inlineдля функций

Как упоминалось по адресу: https://stackoverflow.com/a/14391320/895245, основной эффект inlineзаключается не во встроении, а в разрешении нескольких определений функции, стандартная цитата по адресу: Как файл заголовка C ++ может включать реализацию?

Мы можем убедиться в этом, поиграв со следующим примером:

main.cpp

#include <cassert>

#include "notmain.hpp"

int main() {
    assert(shared_func() == notmain_func());
}

notmain.hpp

#ifndef NOTMAIN_HPP
#define NOTMAIN_HPP

inline int shared_func() { return 42; }
int notmain_func();

#endif

notmain.cpp

#include "notmain.hpp"

int notmain_func() {
    return shared_func();
}

Скомпилируйте и запустите:

g++ -c -ggdb3  -O0 -Wall -Wextra -std=c++11 -pedantic-errors  -o 'notmain.o' 'notmain.cpp' 
g++ -c -ggdb3  -O0 -Wall -Wextra -std=c++11 -pedantic-errors  -o 'main.o' 'main.cpp' 
g++ -ggdb3  -O0 -Wall -Wextra -std=c++11 -pedantic-errors  -o 'main.out' notmain.o main.o
./main.out

Если мы удалим inlineиз shared_func, ссылка не удастся:

multiple definition of `shared_func()'

потому что заголовок включается в несколько .cppфайлов.

Но если мы заменим inlineна constexpr, то он снова работает, потому что constexprтакже подразумевает inline.

GCC реализует это, помечая символы как слабые в объектных файлах ELF: Каким образом файл заголовка C ++ может включать реализацию?

Протестировано в GCC 8.3.0.