C++11关键字constexpr看这篇就够了

一、在普通函数中的使用

例如下面的代码，

数组的大小必须是常量，在声明数组array时，用函数返回值，此时会报错：

error C2131: 表达式的计算结果不是常数

note: 对未定义的函数或为未声明为“constexpr”的函数的调用导致了故障

用constexpr关键字可以解决这种问题，在GetLen函数前加constexpr声明，代码如下：

当然，constexpr修饰的函数也有一定的限制：
    　（１）函数体尽量只包含一个return语句，多个可能会编译出错；
       （２）函数体可以包含其他语句，但是不能是运行期语句，只能是编译期语句；

编译器会将constexpr函数视为内联函数！所以在编译时若能求出其值，则会把函数调用替换成结果值。

二、在类的构造函数中也可以使用constexpr关键字

        constexpr还能修饰类的构造函数，即保证传递给该构造函数的所有参数都是constexpr，那么产生的对象的所有成员都是constexpr。该对象是constexpr对象了，可用于只使用constexpr的场合。 
        注意constexpr构造函数的函数体必须为空，所有成员变量的初始化都放到初始化列表中。

        代码如下：

#includeusing namespace std;

class Test 
{
public:
	constexpr Test(int num1, int num2) : m_num1(num1), m_num2(num2)
	{
		
	}

public:
	int m_num1;
	int m_num2;
};

int main(void) 
{
	constexpr Test t1(1, 2);

	enum e
	{ 
		x = t1.m_num1, 
		y = t1.m_num2 
	};

	return 0;
}

  如果在构造函数中加点代码，就会编译报错，如下：

三、const和constexpr对指针的修饰有什么差别呢？

（1）const 和 constexpr 变量之间的主要区别在于：const 变量的初始化可以延迟到运行时，而 constexpr 变量必须在编译时进行初始化。所有 constexpr 变量均为常量，因此必须使用常量表达式初始化。

（2）constexpr和指针
       在使用const时，如果关键字const出现在星号左边，表示被指物是常量；如果出现在星号右边，表示指针本身是常量；如果出现在星号两边，表示被指物和指针两者都是常量。

       与const不同，在constexpr声明中如果定义了一个指针，限定符constexpr仅对指针有效，与指针所指对象无关。

       constexpr是一种很强的约束，更好的保证程序的正确定语义不被破坏；编译器可以对constexper代码进行非常大的优化，例如：将用到的constexpr表达式直接替换成结果, 相比宏来说没有额外的开销。

       代码：

#includeusing namespace std;

int g_tempA = 4;
const int g_conTempA = 4;
constexpr int g_conexprTempA = 4;

int main(void)
{
	int tempA = 4;
	const int conTempA = 4;
	constexpr int conexprTempA = 4;

	/*1.正常运行,编译通过*/
	const int *conptrA = &tempA;
	const int *conptrB = &conTempA;
	const int *conptrC = &conexprTempA;

	/*2.局部变量的地址要运行时才能确认，故不能在编译期决定，编译不过*/
	constexpr int *conexprPtrA = &tempA;
	constexpr int *conexprPtrB = &conTempA;
	constexpr int *conexprPtrC = &conexprTempA;

	/*3.第一个通过，后面两个不过,因为constexpr int *所限定的是指针是常量，故不能将常量的地址赋给顶层const*/
	constexpr int *conexprPtrD = &g_tempA;
	constexpr int *conexprPtrE = &g_conTempA;
	constexpr int *conexprPtrF = &g_conexprTempA;

	/*4.局部变量的地址要运行时才能确认，故不能在编译期决定，编译不过*/
	constexpr const int *conexprConPtrA = &tempA;
	constexpr const int *conexprConPtrB = &conTempA;
	constexpr const int *conexprConPtrC = &conexprTempA;
	/*5.正常运行，编译通过*/
	constexpr const int *conexprConPtrD = &g_tempA;
	constexpr const int *conexprConPtrE = &g_conTempA;
	constexpr const int *conexprConPtrF = &g_conexprTempA;

	return 0;
}

四、对引用的修饰

  代码如下：

#includeusing namespace std;

int g_tempA = 4;
const int g_conTempA = 4;
constexpr int g_conexprTempA = 4;

int main(void)
{
	int tempA = 4;
	const int conTempA = 4;
	constexpr int conexprTempA = 4;
	/*1.正常运行，编译通过*/
	const int &conptrA = tempA;
	const int &conptrB = conTempA;
	const int &conptrC = conexprTempA;

	/*2.有两个问题：一是引用到局部变量，不能再编译器确定；二是conexprPtrB和conexprPtrC应该为constexpr const类型，编译不过*/
	constexpr int &conexprPtrA = tempA;
	constexpr int &conexprPtrB = conTempA;
	constexpr int &conexprPtrC = conexprTempA;

	/*3.第一个编译通过，后两个不通过，原因是因为conexprPtrE和conexprPtrF应该为constexpr const类型*/
	constexpr int &conexprPtrD = g_tempA;
	constexpr int &conexprPtrE = g_conTempA;
	constexpr int &conexprPtrF = g_conexprTempA;

	/*4.正常运行，编译通过*/
	constexpr const int &conexprConPtrD = g_tempA;
	constexpr const int &conexprConPtrE = g_conTempA;
	constexpr const int &conexprConPtrF = g_conexprTempA;

	return 0;
}

       简单的说constexpr所引用的对象必须在编译期就决定地址。还有一个奇葩的地方就是可以通过上例conexprPtrD来修改g_tempA的值，也就是说constexpr修饰的引用不是常量，如果要确保其实常量引用需要constexpr const来修饰。

       以上是C++ 11 constexpr的简单应用，要深入学好C++，需要长期的训练，刻意练习。

标签：11,tempA,const,int,conTempA,C++,constexpr,conexprTempA
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