立即函数是C++20引入的强制编译期执行的函数，使用consteval定义，每次调用必须生成编译期常量，否则编译报错。
立即函数（immediate functions）是 C++20 引入的一个重要特性，使用 consteval 关键字定义。它的核心特点是：每一次调用都必须在编译期求值，生成编译期常量。如果无法在编译期完成求值，编译器将直接报错。
什么是立即函数？
立即函数是一种强制在编译期执行的函数。与 constexpr 函数不同，consteval 定义的函数不允许在运行时调用。也就是说，它的每一次调用都必须产生一个编译期常量。
例如：
consteval int square(int n) {
return n * n;
}
int main() {
constexpr int a = square(5); // 合法：在编译期计算
// int x = 10;
// int b = square(x); // 错误：x 不是编译期常量
}
在这个例子中，square 是一个立即函数。调用 square(5) 必须在编译期完成。而试图用运行时变量 x 调用它会导致编译错误。
立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；
立即函数与 constexpr 函数的区别
理解 consteval 和 constexpr 的区别很关键：
- constexpr 函数：可以在编译期或运行时调用，取决于调用上下文。如果参数是编译期常量，就可能在编译期求值；否则就在运行时执行。
- consteval 函数：只能在编译期求值。任何不能在编译期完成的调用都会导致编译失败。
换句话说，consteval 是“更严格”的 constexpr。它用于明确表达“这个函数只允许编译期执行”的意图。
立即函数的典型用途
立即函数适用于需要确保在编译期完成计算的场景：
- 编译期数学计算：如阶乘、幂运算、质数判断等。
- 元编程辅助：生成类型信息、数组大小、模板参数等。
- 安全约束检查：在编译期验证输入合法性，避免运行时错误。
示例：编译期阶乘
consteval long long factorial(int n) {
if (n < 0)
throw "negative input";
long long result = 1;
for (int i = 2; i <= n; ++i)
result *= i;
return result;
}
int main() {
constexpr auto val = factorial(6); // 正确：编译期计算 720
// factorial(some_runtime_value); // 编译错误
}
限制与要求
consteval 函数并非无限制。它遵循 constexpr 函数的基本规则：
- 函数体必须能作为 constexpr 执行（即不包含动态内存分配、异常抛出（除非在 consteval 中捕获）、goto 等）。
- 所有参数和返回值类型需为字面类型（literal type）。
- 调用上下文必须允许常量表达式。
注意：虽然 consteval 函数可以抛出异常（如上面的负数检查），但这种异常只能在编译期被检测到，表现为编译错误。
基本上就这些。consteval 提供了一种清晰、强制的方式，确保函数调用发生在编译期，增强了编译期计算的安全性和可读性。在需要“必须在编译期执行”的语义时，优先考虑使用 consteval 而不是 constexpr。
