c++中如何使用constexpr_constexpr编译期常量表达式详解

constexpr用于声明编译期常量表达式，可修饰变量、函数和构造函数；2. constexpr变量必须用常量表达式初始化，类型为字literal类型；3. constexpr函数在传入编译期常量时于编译时求值，否则运行时执行，且需满足参数和返回值为字面类型等限制。

在C++中，constexpr 是一个关键字，用于声明编译期常量表达式。它不仅可用于变量，还可用于函数和构造函数，使得这些表达式在编译时就能求值，从而提升程序性能并支持需要编译期常量的场景（如数组大小、模板参数等）。

constexpr 变量：编译期常量

使用 constexpr 声明的变量必须在编译时确定其值，并且类型必须是字面类型（literal type）。

constexpr int size = 10;
constexpr double pi = 3.1415926;
constexpr int square(int x) { return x * x; }
constexpr int val = square(5); // 编译期计算，val = 25

注意：初始化表达式必须是常量表达式，否则编译失败。

例如下面写法会报错：

立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；

int x = 5;
constexpr int y = x; // 错误：x 不是编译期常量

constexpr 函数：编译时可执行

constexpr 函数在被调用时，若传入的是编译期常量，则结果也会在编译期计算；若传入运行时值，则退化为普通函数在运行时执行。

定义 constexpr 函数有以下限制：

• 函数体不能包含全局或静态变量的修改
• 不能使用 try-catch
• C++11 中函数体只能包含一条 return 语句（后续标准放宽）
• 返回值和所有参数类型都应为字面类型

constexpr int factorial(int n) {
    return (n <= 1) ? 1 : n * factorial(n - 1);
}
<p>constexpr int fact_5 = factorial(5); // 编译期计算：120
int runtime_n = 4;
int fact_n = factorial(runtime_n);  // 运行时计算

从 C++14 开始，constexpr 函数可以包含局部变量、循环和条件分支，更加灵活。

会译·对照式翻译

会译是一款AI智能翻译浏览器插件，支持多语种对照式翻译

0

查看详情

constexpr 构造函数与类

如果一个类的构造函数被声明为 constexpr，且满足一定条件，那么该类的对象可以在编译期创建。

要求：

• 构造函数体为空或只进行成员初始化
• 所有成员均为字面类型
• 使用 constexpr 构造函数初始化对象时，参数必须是常量表达式

class Point {
public:
    constexpr Point(double x, double y) : x_(x), y_(y) {}
    constexpr double x() const { return x_; }
    constexpr double y() const { return y_; }
private:
    double x_, y_;
};
<p>constexpr Point p(3.0, 4.0);        // 编译期创建对象
constexpr double dist_sq = p.x()<em>p.x() + p.y()</em>p.y(); // 25.0

与 const 的区别

很多人混淆 const 和 constexpr，它们的关键区别在于：

• const 表示“不可修改”，但变量可能在运行时初始化
• constexpr 强调“编译期常量”，必须在编译时求值

例如：

const int a = rand();     // 合法：运行时赋值，之后不可变
// constexpr int b = rand(); // 错误：rand() 不是常量表达式

所以 constexpr 比 const 要求更严格，但用途更广，尤其在模板元编程中非常关键。

基本上就这些。掌握 constexpr 能让你写出更高效、更安全的 C++ 代码，尤其是在需要编译期计算或作为非类型模板参数时特别有用。

以上就是c++++中如何使用constexpr_constexpr编译期常量表达式详解的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！