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Inhaltsverzeichnis
Ausschluss undefinierten Verhaltens in konstanten Ausdrücken
Einführung
Begründung für den Ausschluss
Compiler-Erkennung von undefiniertem Verhalten
SFINAE und Erkennung undefinierten Verhaltens
Entwicklung des Standards
Schlussfolgerung
Heim Backend-Entwicklung C++ Wie verhindert C undefiniertes Verhalten in konstanten Ausdrücken?

Wie verhindert C undefiniertes Verhalten in konstanten Ausdrücken?

Dec 17, 2024 pm 01:50 PM

How Does C   Prevent Undefined Behavior in Constant Expressions?

Ausschluss undefinierten Verhaltens in konstanten Ausdrücken

Einführung

Der C-Standard schreibt vor, dass konstante Ausdrücke keine Operationen beinhalten sollten, die zu undefiniertem Verhalten führen. Diese Anforderung ist zwar zun?chst verwirrend, bietet jedoch mehrere Vorteile und st?rkt die F?higkeiten konstanter Ausdrücke.

Begründung für den Ausschluss

Undefiniertes Verhalten entsteht typischerweise durch Operationen wie Zeigerarithmetik, vorzeichenbehafteten Ganzzahlüberlauf oder bestimmte Operationen Schichtbetrieb. Das Zulassen dieser Operationen in konstanten Ausdrücken würde das Ziel, deterministische Ergebnisse zur Kompilierungszeit bereitzustellen, untergraben. Dies würde zu Unsicherheit und m?glichen Inkonsistenzen bei der Auswertung dieser Ausdrücke führen.

Compiler-Erkennung von undefiniertem Verhalten

Durch den Ausschluss von undefiniertem Verhalten in konstanten Ausdrücken k?nnen Compiler solche Probleme w?hrend der Kompilierung aktiv erkennen und melden. Beispielsweise führt der Versuch, eine constexpr-Variable zu erstellen, die mit einem Ausdruck initialisiert wurde, der undefiniertes Verhalten enth?lt, zu einem Fehler.

SFINAE und Erkennung undefinierten Verhaltens

Dieser Ausschluss kann über SFINAE genutzt werden, um festzustellen, ob ein Ein zus?tzlicher Ausdruck würde einen überlauf verursachen. Indem wir eine Vorlage erstellen, die prüft, ob eine Additionsoperation zu undefiniertem Verhalten führt, k?nnen wir dieses Wissen nutzen, um potenzielle Fehler zu vermeiden.

Entwicklung des Standards

Anfangs war der Standard hinsichtlich der Handhabung unklar von undefiniertem Verhalten in konstanten Ausdrücken. Sp?tere Aktualisierungen stellten jedoch klar, dass undefiniertes Verhalten in diesem Zusammenhang nicht zul?ssig sein sollte. Diese ?nderung verst?rkt die Absicht, undefiniertes Verhalten zur Kompilierungszeit innerhalb konstanter Ausdrücke zu diagnostizieren.

Schlussfolgerung

Der Ausschluss von undefiniertem Verhalten in konstanten Ausdrücken ist eine entscheidende Anforderung, die die Zuverl?ssigkeit und Nützlichkeit konstanter Ausdrücke erh?ht . Es erm?glicht Compilern, solche Probleme frühzeitig zu erkennen, hilft bei der Erkennung undefinierten Verhaltens über SFINAE und steht im Einklang mit dem Ziel des Standards einer deterministischen Auswertung zur Kompilierungszeit.

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Ja, die überlastung von Funktionen ist eine polymorphe Form in C, speziell kompiliert-Time-Polymorphismus. 1. Funktionsüberladung erm?glicht mehrere Funktionen mit demselben Namen, aber unterschiedlichen Parameterlisten. 2. Der Compiler entscheidet, welche Funktion zur Kompilierung der entsprechenden Parameter zu Kompilierzeit aufgerufen werden soll. 3. Im Gegensatz zum Laufzeitpolymorphismus hat Funktion überladung zur Laufzeit keinen zus?tzlichen Overhead und ist einfach zu implementieren, aber weniger flexibel.

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