const强调运行时不可变,但值可在运行时确定,仅提供只读语义;constexpr要求值在编译期确定,可用于数组大小、模板参数等常量表达式场景;所有constexpr都是const,反之不成立。

在C++中,const和constexpr都用于定义不可变的值,但它们的本质区别在于语义和使用场景。理解它们的关键在于“何时确定值”以及“能否用于编译期上下文”。
const:运行时常量性
const表示一个对象的值在其生命周期内不能被修改,但它并不强制要求这个值在编译期就已知。
• const变量可以在运行时初始化,比如通过函数参数或用户输入。• 它主要用于防止意外修改数据,提供逻辑上的只读保证。
• const不保证能用在需要编译期常量的地方,例如数组大小或模板非类型参数。
示例:
const int size = getValue(); // 合法,只要getValue()返回int,即使在运行时才确定
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int arr[size]; // C++标准不允许,除非size是编译期常量(某些编译器支持VLA扩展)
constexpr:编译期常量计算
constexpr表示该值或函数必须能够在编译期求值,并且结果可用于编译期上下文。
• constexpr变量必须用编译期常量初始化。• constexpr函数在传入的是编译期常量时,会在编译期执行;否则可能在运行时执行(C++14以后放宽限制)。
• 可用于数组长度、模板参数、case标签等需要常量表达式的地方。
示例:
constexpr int square(int n) { return n * n; }
constexpr int size = square(5); // 编译期计算,结果为25
int arr[size]; // 合法,size是编译期常量
本质区别总结
核心差异体现在以下几个方面:
• 求值时机:const允许运行时初始化,constexpr要求在编译期可求值。• 使用场景:constexpr能用于所有需要常量表达式的地方,const不行。
• 函数支持:const不能修饰函数返回值是否为常量表达式,而constexpr函数可以参与编译期计算。
• 互为交集:所有constexpr变量自动是const,但const变量不一定是constexpr。
实际使用建议
• 如果你需要一个真正意义上的“编译期常量”,比如作为模板参数或数组大小,必须用constexpr。• 如果只是想防止修改某个变量,且其值来自运行时,用const即可。
• 对于简单函数(如数学计算),声明为constexpr不会影响运行时调用,还能获得编译期优化机会。
基本上就这些。constexpr强调“编译期可计算”,const强调“不可修改”。两者目的不同,选择取决于你是否需要参与编译期运算。











