C++ constexpr关键字的用途

1. constexpr简介

constexpr 是 C++11 中引入的一个关键字，它主要用于在编译时确定表达式的值。具体来说，constexpr 可以用于以下场景：

1. 变量声明：使用 constexpr 声明的变量必须在声明时就赋值，而且其值在编译时必须可以确定。这样的变量通常用于存储编译时常量。

constexpr int pi = 3; // 正确
constexpr int a = getNumber(); // 错误：getNumber() 是一个运行时函数

2. 函数声明：使用 constexpr 声明的函数要求其参数和返回值类型都支持 constexpr 操作，也就是说，这些类型应该是编译时常量。函数体中的所有变量也必须是编译时常量。这种函数通常用于在编译时进行计算。

constexpr int add(const int a, const int b) {
    return a + b;
}

3. 类成员函数：如果一个类的成员函数被声明为 constexpr，那么该函数可以在 const 对象上被调用，并且它只能在类定义中包含一些编译时的计算。如果一个类的成员函数是 constexpr，那么该类的所有成员变量也必须是 constexpr。

constexpr 可以帮助我们进行编译时计算，从而优化程序的性能，并提高程序的安全性。

2. constexpr和const的区别

constexpr 和 const 都用于声明常量，它们的区别如下：

1. 定义方式：const 是在程序运行时期定义的，而 constexpr 是在编译时期定义的。
2. 作用域：const 的作用域仅限于声明它的函数或代码块，而 constexpr 的作用域是全局的。
3. 优化：const 仅在运行时优化，而 constexpr 可以在编译时进行优化。
4. 初始化和赋值：const 可以进行初始化或赋值，而 constexpr 必须在声明时就赋值。
5. 访问修饰符：const 可以使用 const 或非 const 修饰符进行访问，而 constexpr 只能使用 const 修饰符进行访问。
6. 存储类型：const 可以是任何类型，而 constexpr 必须是编译时常量类型。

constexpr 比 const 更加强大和灵活，它可以在编译时进行计算和优化，提高程序的性能和安全性。