【C++】常量表达式

常量表达式

常量表达式指由字面量、常量、函数、运算符组成的表达式，值是一个固定值

编译器在编译时就会将它用结果值替换，而不需要运行时再去计算

constexpr

使用constexpr修饰函数返回值、变量等，编译器可以在编译阶段计算其值，以便用于数组、模板非类型参数、枚举等

也可以提高程序运行效率

constexpr修饰变量

constexpr int a{10};

这里变量必须初始化，初始值必须是一个常量表达式

constexpr修饰函数

这种函数被称为常量表达式函数

若所有实参都是常量表达式，则该调用也是常量表达式

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constexpr int mul(int a,int b){
    return a*b;
}

constexpr int c = mul(5,3); //常
int d = mul(c,11); // 常
int f = mul(d, 7); // 变

要求：

• 返回值和传参都是字面类型
• 函数中不能调用非constexpr函数（<iostream>库, <thread>库都不可以用）
• 不能抛出异常
• 对于递归，编译器有递归深度的限制，用参数-fconstexpr-depth控制，默认512

constexpr修饰自定义类型

若想定义自己的constexpr类，可以将类的构造函数定义为常量表达式函数

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class complex{
public:
    constexpr complex(double r = 0, double i = 0):_r(r),_i(i){}
    constexpr double getreal() const{return _r;}
    constexpr double getimg() const{return _i;}
    constexpr void setreal(double v){_r = v;}
    constexpr void setimg(double v){_i=v;}
private:
    double _r;
    double _i;
}

const与constexpr

const与constexpr的效果相同，整型下可以混用

如这是合法的

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const int a = 12;
constexpr int b = a+3;

这是非法的，需要统一使用constexpr

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const float a = 12;
constexpr float b = a+3;

因为const包含运行时的只读变量（多数情况）或编译时的常量（少数情况）

而constexpr指的是编译时的常量