constexpr Döndüren Metod

1. constexpr metod Sonucu Derleme Zamanında Hesaplanmak Zorunda Değildir
constexpr bir konuda yanlış anlaşılıyor. constexpr değeri derleme zamanında hesaplanmak zorunda değil! Yani şu varsayım yanlış.

A constexpr function is computed during compile time and not during execution, as long as the value being passed to it as a parameter is a constant.

Açıklaması şöyle

the compiler can do so at its discretion, just as with a "pure" function that isn't constexpr. Unless you use it in a context where a compile-time constant is required, such as initialization of a constexpr variable, or use in an array bound (beware VLA g++ extension, though) or as a non-type template argument. For these cases, compile-time evaluation is required. (This is not an exhaustive list: there are other contexts which require compile time constants such as switch case labels, but how do you send a case label value to cout?)

Eğer constexpr metodun çağrıldığı bağlam (context) constexpr değilse zaten yapacak bir şey yok. Eğer constexpr ise bile derleyici bunu yapmak zorunda değil. Ancak yapacağını varsayıyoruz :)

Örnek - Derlemek İçin memoization

Elimizde şöyle bir kod olsun. constexpr ise derlemesi 3 saniye sürüyor ancak değilse derlemesi çok daha uzun sürüyor.

constexpr long long fibonacci(int num) {
  if (num <= 2) return 1;
  return fibonacci(num - 1) + fibonacci(num - 2);
}

auto num = fibonacci(70);

Açıklaması şöyle

constexpr functions have no side-effects and can thus be memoized without worry. Given the disparity in runtime the simplest explanation is that the compiler memoizes constexpr functions during compile-time. This means that fibonacci(n) is only computed once for each n, and all other recursive calls get returned from a lookup table.

Örnek - Sol Tarafın constexpr Olması veya Olmaması

Açıklaması şöyle.

The constexpr keyword says that the function must be evaluated at compile time, if it's called in a constexpr context

Aradaki farkı görmek için şöyle yaparız.

constexpr int sum(int n)
{    
  return (n <= 0) ? 0 : n + sum(n-1);
}

int main()
{
  int i;
  std::cin >> i;

  constexpr int s1 = sum(4); // OK, evaluated at compile time
  int s2 = sum(i);           // OK, evaluated at run time
  constexpr int s3 = sum(i); // Error, i cannot be evaluated at compile time
  int s4 = sum(4);           // OK, execution time depends on the compiler's mood
}

Örnek

Aşağıdaki kod derlenmez. Burada sol taraf constexpr dolayısıyla f() metodunun çağırdığı her alt metod da constexpr olmalı

void increment (int& v)
{
  ++v;
}

int constexpr f()
{
  int v = 0;
  increment (v);
  return v;
}

int main()
{
  cout << f() << '\n';
}

Hata olarak şunu alırız 

constexpr function 'f' cannot result in a constant expression.

Örnek
Aşağıdaki örnek'te -O0 ile derlenince vakit alacak şekilde çalışıyor.

#include <iostream>
#include <chrono>

constexpr long long addition(long long num)
{
  long long sum = 0;
  for (int i = 0; i <= num; i++)
  {
    sum += i;
  }

  return sum;
}

int main()
{
  std::cout << addition(500000000);  //500 mill //executes in 1.957 seconds
}

2. Header İçinde constexpr Metod Tanımlama

Burada dikkat edilmesi gereken nokta constexpr metodlar inline edilirler.

(§7.1.5/2): "constexpr functions and constexpr constructors are implicitly inline (7.1.2)."

Dolayısıyla bir header dosyası içinde tanımlamak en iyisi.

3. C++11 ve C++14 Arasındaki İmzaı Farkı
metod sonucundaki constexpr kullanımı C++11 ile geldi. Ancak C++14 ile değişiklik yapıldı. C++11 ile metod const kabul edilirken, C++14'ten metod const kabul edilmiyor. Yani sınıf içindeki değişkenlere yeni değer atanabilir. Fark şöyle

struct A { constexpr int func (); };

// struct A { constexpr int func () const; }; <-- C++11
// struct A { constexpr int func ();       }; <-- C++14

4. constexpr Function İçinde Yerel Değişkenleri Değiştirme

constexpr dönen bir metod içindeki yerel değişkenler değiştirileblir. 

Örnek

Şöyle yaparız.

constexpr auto i_can() {
  int a = 8;
  a = 9;
  //...
}

Örnek

Şöyle yaparız

constexpr auto demo()
{
  int arr[10] = {};
  arr[5] = 9;
  return arr[5];
}

Eğer bir nesne kullanmak istersek nesnenin metodunun da constexpr olması gerekir.