C++中所有可重入函数是否均可重构为constexpr函数？

2023年10月10日06:30 UTC 更新：

感谢@DrewDormann、@Solomon Slow、@Pepijn Kramer和@user17732522的宝贵评论，我意识到此前的问题考虑不够周全，现补充说明。

对于可重入函数，其结果似乎仅由参数决定。若参数为常量，理论上可在编译期确定结果，这也是我探讨可重入函数与constexpr函数关系的原因。

但我此前对“常量参数”的假设存在错误：非类型模板参数确实是常量，但常量参数并非必须是模板参数。

针对std::string参数类型，最新C++标准中有如下constexpr函数示例：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

constexpr string say_hello(string x) { return "Hello, "s + x; }

int main()
{
    cout << say_hello("World") << endl;
    return 0;
}

那么，C++中所有可重入函数是否均可重构为constexpr函数？

感谢大家对原问题的评论与解答。

原问题

C++中所有可重入函数是否均可重构为constexpr函数模板？

我了解到C语言中，函数需满足以下规则才被视为可重入：

• 函数内不使用静态或全局变量，因为函数恢复执行时这些变量可能已被修改
• 函数不得修改自身代码（例如部分底层图形例程可能会自行生成代码）
• 不得调用不符合上述两条规则的函数

C++中也适用类似原则。我注意到constexpr函数的规则与之相似。

对于如下可重入函数：

float f(float x) { return x*x; }

在C++20中可重构为constexpr函数模板：

template <float X> constexpr float f() { return X*X; }

这是一个简单示例，但在更复杂的场景下，此类重构是否始终可行？换言之，C++中所有可重入函数是否均可重构为constexpr函数模板？

内容的提问来源于stack exchange，提问作者yqZhang4480