Constexpr 引数に基づく関数のオーバーロード

C 11 では、引数が constexpr かどうかに基づいて関数をオーバーロードできないことが制限となっていました。 constexpr の有用性を考慮します。この制限により、同じシグネチャを持つ個別の関数定義 (constexpr 引数用と constexpr 以外の引数用) を作成することができなくなります。

Constexpr オーバーロードの引数

考慮してください。関数が列挙型を std::string にマップするシナリオ。効率的な実装には、コンパイル時に std::string の配列を作成することが含まれます。ただし、constexpr 関数はオブジェクトを構築できないため、既存の constexpr 実装では呼び出しのたびに std::string を作成する必要があり、パフォーマンスが低下します。 constexpr 固有のオーバーロードを使用すると、コンパイル時に std::string を作成できるようになり、効率が向上します。

別の例には、引数が constexpr であるかどうかに基づいて潜在的な最適化を行うフィボナッチ関数の実装が含まれます。 constexpr 引数の場合、関数は操作を実行できませんが、constexpr 以外の引数の場合、メモ化を利用して実行時のパフォーマンスを向上させることができます。

技術的実現可能性

オーバーロードconstexpr 引数に基づく関数は C 11 で技術的に可能ですが、標準の拡張が必要になります。現時点では、constexpr 関数の動作は厳密に定義されており、関数のオーバーロードで constexpr 引数と非 constexpr 引数を区別するメカニズムはありません。

結論

constexpr のオーバーロードにより constexpr 関数の機能と効率が向上しますが、その実装には C 11 標準の変更が必要になります。この機能がないため、開発者は関数テンプレートなどの回避策を使用するようになりましたが、これらのソリューションでは、オーバーロード可能な constexpr 関数と同じレベルの利便性と柔軟性を提供することはできません。