constexpr的使用

2023-11-11

l 含义

1、常量表达式:指值不会改变并且在编译过程就能得到计算结果的表达式。

如:

const int max_files = 20;            //max_files是常量表达式

const int limit = max_files + 1;     //limit是常量表达式

int staff_size = 27;                 //staff_size不是常量表达式,因为它的数据类型不是const int

const int sz = get_size();           //sz不是常量表达式,因为get_size()只有到运行的时候才知道结果,除非它是constexpr修饰的(C++ 11标准)

2constexpr变量:C++ 11新标准规定,允许将变量声明为constexpr类型以便由编译器来验证变量的值是否是一个常量表达式。若不是,则编译报错。同时,声明为constexpr的变量一定是一个常量,而且必须用常量表达式初始化

如:

constexpr int mf = 20;              //正确,20是常量表达式

constexpr int limit = mf + 1;       //正确,mf + 1是常量表达式

constexpr int sz = size();          //未知,若size()函数是一个constexpr函数时即正确,反之错误。

int i = 10;

constexpr int t = i;                //错误,i不是常量

3、字面值类型:对声明constexpr时用到的类型被称为字面值类型。算术类型、引用、指针、枚举和一些特殊的类都属于字面值类型,而IO库、string类型则不属于字面值类型,也就不能被定义成constexpr

引用、指针与constexpr

1、尽管指针和引用都能被定义成constexpr,但它们的初始值却受到严格限制。一个constexpr指针的初始值必须是nullptr或者0,或者是存储于某个固定地址中的对象。

2、函数体内定义的变量一般来说并非存在固定地址中(除了static等修饰,且const也不行,static之前不能加限定词volatile,否则出错),相反,定义于所有函数体之外的对象其地址固定不变,能用来初始化constexpr指针,同时能用constexpr引用绑定到这样的变量上。

3、对于指针而言,constexpr仅对指针有效,与指针所指的对象无关。

如:

const int *p = nullptr;            //正确,p是一个指向整型常量的指针

constexpr int *q = nullptr;        //正确,但q是一个指向整数的常量指针

4constexpr指针既可以指向常量也可以指向一个非常量。

如:

constexpr int *np = nullptr;        //正确,np是一个指向整数的常量指针,其值为空

int j = 0;

constexpr int i = 42;

//ij都必须定义在函数体之外,否则constexpr指针无法指向。

constexpr const int *p = &i;                 

/*

p是常量指针,指向整型常量i

:i定义放入函数体中,vs编译过了且运行成功,g++中没有编译成功。且将i的定义中的constexpr换成const也出现同样的情况,可能是不同的编译器优化问题。

*/

constexpr int *p1 = &j;                       //p1是常量指针,指向整数j

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