C++14的constexpr函数有哪些增强 编译时计算的扩展能力

c++++14在constexpr函数上的改进主要体现在放宽限制以支持更复杂的逻辑在编译期执行。1. 支持更复杂的控制结构，如局部变量、if/else、循环等；2. 允许定义返回void的constexpr函数，可用于模板元编程或静态检查；3. 更宽松的变量声明和赋值规则，允许在编译期修改局部变量；4. 取消了只能有一个return语句的限制，提升代码可读性与灵活性。这些改进显著增强了constexpr函数的实用性。

C++14在constexpr函数上的改进，主要集中在放宽了constexpr函数的限制，使得更多的逻辑可以在编译期执行。这不仅提升了程序运行效率，也增强了元编程的能力。

支持更复杂的控制结构

C++11中的constexpr函数要求函数体只能包含非常有限的语句，比如不允许使用循环和局部变量。而C++14允许在constexpr函数中使用局部变量、条件语句（if/else）、循环（for/while）等更常见的控制结构。

例如：

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constexpr int factorial(int n) {
    int result = 1;
    for (int i = 2; i <= n; ++i)
        result *= i;
    return result;
}

这个函数在C++11中是无法写成constexpr的，因为包含了循环和可变变量。但在C++14中完全合法，而且会在编译时完成计算。

允许返回void类型的constexpr函数

在C++14中，你可以定义一个返回void的constexpr函数。虽然看起来没什么用，但结合模板元编程或者静态断言，这种能力可以让代码更清晰。

比如：

constexpr void check_positive(int x) {
    if (x <= 0)
        throw "Value must be positive";
}

虽然不能在编译期抛异常，但这样的函数可以用于模板参数推导或static_assert中作为辅助检查工具。

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更宽松的变量声明和赋值规则

C++14允许在constexpr函数中声明并修改局部变量的值，只要这些操作在编译期可以确定。这意味着你可以写出更接近普通函数风格的constexpr函数。

举个例子：

constexpr int add_until(int limit) {
    int sum = 0;
    while (sum < limit)
        sum += 1;
    return sum;
}

这里sum被多次修改，但在编译期是可以确定结果的，因此是合法的。

constexpr函数不再强制要求“只有一条return语句”

C++11要求constexpr函数只能有一个return语句，这让很多逻辑不得不写得很绕。C++14取消了这一限制，允许你有多个return语句，甚至可以根据条件返回不同的值。

例如：

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constexpr int max(int a, int b) {
    if (a > b)
        return a;
    else
        return b;
}

这样写出来的函数更容易阅读和维护。

总的来说，C++14对constexpr函数的增强，让开发者能更自然地编写编译期可执行的代码。虽然语法变化不大，但灵活性提升明显，基本上就这些改动，但它们确实让constexpr变得实用多了。

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