التمييز الدقيق: "if constexpr ()" vs "if ()"

في عالم برمجة C، عبارات تدفق التحكم "if constexpr ()" "و"if()" يشتركان في غرض مشترك: التنفيذ المشروط لمقاطع التعليمات البرمجية. ومع ذلك، هناك فرق أساسي يميزهم: توقيت التقييم.

تقييم وقت الترجمة مقابل تقييم وقت التشغيل

"if constexpr()" يختلف عن "if()" حيث يتم تقييم حالته في وقت الترجمة بدلا من وقت التشغيل. وهذا يعني أنه إذا تم تقييم الشرط إلى "صحيح"، فسيتم ضمان تنفيذ كتلة التعليمات البرمجية المقابلة. على العكس من ذلك، إذا كان الشرط "خطأ"، فسيتم تجاهل كتلة التعليمات البرمجية ولا يتم إنشاؤها في الملف القابل للتنفيذ المترجم.

الآثار العملية

تم تقييم وقت الترجمة لـ "if constexpr ()" العديد من الآثار المترتبة:

• الكود الأمثل: من خلال التخلص من كتل التعليمات البرمجية التي لا يمكن الوصول إليها، يساعد "if constexpr ()" في تقليل التجميع الوقت والحجم القابل للتنفيذ، مما يؤدي إلى كود أكثر كفاءة وتحسينًا.
• التنبؤ بالفرع: بما أنه تم حل الشرط في وقت الترجمة، يمكن للمترجم تحسين قرارات التفرع بشكل أفضل والقضاء على القفزات غير الضرورية، مما يؤدي إلى في تنفيذ أسرع.

حالات الاستخدام

1. التعبيرات الثابتة: "if constexpr()" مفيدة بشكل خاص لتقييم التعبيرات الثابتة التي يمكن تحديدها في وقت الترجمة، مثل تحديد حجم المصفوفة أو التحقق من المدخلات الصالحة.

2. تفرع وقت الترجمة: عندما يمكن تحديد مسارات تعليمات برمجية متعددة بناءً على معلومات وقت الترجمة، فإن "if constexpr()" تسمح بالتجميع المشروط، مما يقلل من الازدواجية ويحسن إمكانية صيانة التعليمات البرمجية.

3 . تشخيصات المترجم: يمكن استخدام "if constexpr()" لتوفير رسائل خطأ وتحذيرات أكثر إفادة عن طريق التحقق من الشروط في وقت الترجمة والإبلاغ عن الأخطاء قبل التنفيذ.

مثال:

ضع في اعتبارك مقتطف التعليمات البرمجية التالي:

template
auto length(const T& value) noexcept {
    if (std::is_integral::value) { // is number
        return value;
    }
    else
        return value.length();
}

يحسب هذا الكود طول النوع العام T. إن إصدار الكود "if constexpr()" من شأنه أن يلغي الحاجة إلى كود مكرر ويضمن تقييم وقت الترجمة لمعلومات النوع:

template
auto length(const T& value) noexcept {
    if constexpr (std::is_integral::value) { // is number
        return value;
    }
    else
        return value.length();
}

من خلال الاستفادة من تقييم وقت الترجمة لـ "if constexpr()"، تصبح التعليمات البرمجية أكثر كفاءة وأسهل في الصيانة.