c++ consteval在实际工程中的应用案例

consteval 是 C++20 引入的一个新关键字，它用于指示一个函数必须在编译时进行计算。这有助于优化性能，因为避免了运行时的计算开销。以下是一些实际工程中 consteval 的应用案例：

1. 编译时常量计算：

consteval int square(int x) {
    return x * x;
}

constexpr int a = square(3);  // 编译时计算

2. 编译时数组初始化：

template<typename T, size_t N>
consteval T sum(const T (&arr)[N]) {
    T total = 0;
    for (size_t i = 0; i < N; ++i) {
        total += arr[i];
    }
    return total;
}

constexpr int numbers[] = {1, 2, 3, 4, 5};
constexpr int total = sum(numbers);  // 编译时计算

3. 编译时类型信息：

template<typename T>
consteval const char* type_name() {
    if constexpr (std::is_same_v<T, int>) {
        return "int";
    } else if constexpr (std::is_same_v<T, float>) {
        return "float";
    } else {
        return "unknown";
    }
}

constexpr const char* int_name = type_name<int>();  // 编译时计算

4. 编译时元编程：

在模板元编程中，consteval 可以与 constexpr 结合使用，以在编译时生成和处理代码。

template<typename T, size_t... Indices>
consteval auto create_array_helper(const T& value, std::index_sequence<Indices...>) {
    return std::array<T, sizeof...(Indices)>{((void)Indices, value)...};
}

template<typename T, size_t N>
consteval auto create_array(const T& value) {
    return create_array_helper(value, std::make_index_sequence<N>{});
}

constexpr auto arr = create_array<int, 5>(42);  // 编译时生成包含5个42的数组

请注意，consteval 函数不能在运行时被调用，它们只能在编译时计算。此外，consteval 函数必须满足一些额外的要求，如它们必须是纯函数（没有副作用），并且它们的返回类型和参数类型都必须是字面量类型。