C++中const, constexpr和consteval的区别_C++常量与编译期求值关键字对比-C++-PHP中文网

C++中const, constexpr和consteval的区别_C++常量与编译期求值关键字对比

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发布： 2025-10-27 09:04:02

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const用于运行时常量，初始化可延迟至运行时；constexpr要求编译期求值但兼容运行时调用；consteval强制仅在编译期执行。1. const适用于只读变量，不保证编译期常量性；2. constexpr用于可优化为编译期计算的函数或变量，具有灵活性；3. consteval限定函数必须在编译期求值，杜绝运行时调用。选择依据：运行时保护用const，性能优化选constexpr，元编程等严格场景用consteval。

c++中const, constexpr和consteval的区别_c++常量与编译期求值关键字对比

在C++中，const、constexpr 和 consteval 都用于表达“不变性”或“编译期求值”的概念，但它们的语义和使用场景有显著区别。理解这三者的差异，有助于写出更高效、更安全的代码，尤其是在模板编程和元编程中。

const：运行时常量

const 用于声明一个不可修改的对象或变量，但它并不保证该值在编译期就能确定。

• 它主要表示“只读”，即一旦初始化后就不能再被修改。
• 初始化可以在运行时进行，比如通过函数参数或用户输入。
• 不可用于非类型模板参数（除非其值在编译期已知）。

例如：

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int getValue() { return 42; }
const int a = getValue(); // OK: 运行时初始化
// int arr[a];            // 错误：a 不是编译期常量（在 C++14 前）

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constexpr：编译期可求值

constexpr 表示“如果可能，在编译期求值”，它要求变量或函数在编译期能够计算出结果。

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• 用于变量时，必须用编译期常量初始化。
• 用于函数时，若传入的是字面量或编译期常量，则可在编译期执行；否则退化为运行时调用。
• 可用于数组大小、模板参数等需要编译期常量的上下文。

例如：

constexpr int square(int n) {
    return n * n;
}
<p>constexpr int x = square(5); // 编译期计算，x = 25
int arr[x];                  // 合法：x 是编译期常量

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consteval：强制编译期求值

consteval 是 C++20 引入的关键字，表示函数**只能**在编译期求值，不允许在运行时调用。

• 所有调用都必须产生常量表达式。
• 如果试图用非常量参数调用 consteval 函数，编译失败。
• 比 constexpr 更严格，确保零运行时代价。

例如：

consteval int cube(int n) {
    return n * n * n;
}
<p>constexpr int a = cube(3);   // OK：编译期调用
int x = 4;
// int b = cube(x);          // 错误：x 不是常量，不能在运行时调用

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