constexpr 关键字(常量表达式)

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了constexpr 关键字(常量表达式)。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

作用

constexpr关键字用于在编译时求值,并要求在编译时就能确定其值。它通常用于声明常量表达式、函数、构造函数等,以便在编译时进行优化。

常用用法


下面是一些示例说明constexpr关键字的用法:

1.声明常量表达式

constexpr int max_size = 100;
constexpr double pi = 3.14159;

在这个示例中,max_size和pi都被声明为常量表达式,它们的值在编译时就已经确定。

2.使用constexpr函数

constexpr int square(int x) {
    return x * x;
}

int main() {
    constexpr int result = square(5); // 编译时求值
    return 0;
}

在这个示例中,square函数被声明为constexpr,这意味着它可以在编译时求值,因此在main函数中调用square(5)时,编译器将直接计算出结果。

3.使用constexpr构造函数

class Circle {
private:
    constexpr static double pi = 3.14159;
    double radius;
public:
    constexpr Circle(double r) : radius(r) {}
    constexpr double area() const {
        return pi * radius * radius;
    }
};

int main() {
    constexpr Circle c(5.0);
    constexpr double circle_area = c.area(); // 编译时求值
    return 0;
}

在这个示例中,Circle类的构造函数被声明为constexpr,允许在编译时创建constexpr对象,并且area方法也被声明为constexpr,允许在编译时求值。
总之,constexpr关键字使得在编译时进行计算成为可能,从而在一定程度上提高了程序的性能和安全性。

constexpr关键字的使用与不适用主要体现在以下几个方面的区别

编译时求值

 使用constexpr

通过使用constexpr关键字声明的变量、函数或构造函数,在编译时就能够进行求值,这意味着编译器可以在编译时执行相关的计算,并将结果直接编译到生成的可执行文件中。

不使用constexpr

没有使用constexpr声明的变量、函数或构造函数,将在运行时进行求值。这意味着相关的计算将推迟到程序运行时才会发生,可能导致一些性能损失。

编译时常量

使用constexpr

通过constexpr声明的变量被视为编译时常量,在编译过程中其值已知且不可改变,因此它们可以用于一些需要在编译时确定大小的情况,如数组大小、模板参数等。

不使用constexpr

没有使用constexpr声明的变量则不被视为编译时常量,它们的值在运行时才会被确定,因此无法用于需要在编译时确定大小的情况。

函数调用上下文

使用constexpr

通过constexpr声明的函数可以在编译时被调用,并在编译时计算结果。这在一些要求性能和效率的场景下非常有用。

不使用constexpr

没有使用constexpr声明的函数则只能在运行时被调用,其计算结果也会推迟到运行时才能确定。

错误检查

使用constexpr

如果在编译时发现无法进行编译时求值,则会导致编译错误,这有助于在编译时捕获一些潜在的错误。

不使用constexpr

没有constexpr限定的变量、函数或构造函数在编译时不会触发相关的错误,而是在运行时才会发生相关的错误。

综上所述,constexpr关键字的使用主要有助于在编译时进行优化和错误检查,提高程序的性能和安全性。因此,尽可能地使用constexpr关键字来声明常量、函数或构造函数是一个好的编程习惯。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-835855.html

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