const vs constexpr关于变量

Question

以下定义之间有区别吗？

const     double PI = 3.141592653589793;
constexpr double PI = 3.141592653589793;

如果没有,在C++ 11中首选哪种风格？

Answer 1

我相信存在差异.让我们重命名它们,以便我们可以更容易地讨论它们:

const     double PI1 = 3.141592653589793;
constexpr double PI2 = 3.141592653589793;

这两个PI1和PI2是不变的,这意味着你不能修改它们.但是只有 PI2编译时常量.它应在编译时初始化. PI1可以在编译时或运行时初始化.此外,只能 PI2在需要编译时常量的上下文中使用.例如:

constexpr double PI3 = PI1;  // error

但:

constexpr double PI3 = PI2;  // ok

和:

static_assert(PI1 == 3.141592653589793, "");  // error

但:

static_assert(PI2 == 3.141592653589793, "");  // ok

至于你应该使用哪个？使用符合您需求的任何一种.您是否希望确保您具有可在需要编译时常量的上下文中使用的编译时常量？您是否希望能够在运行时进行计算来初始化它？等等.

Answer 2

这里没有区别,但是当你有一个具有构造函数的类型时,这很重要.

struct S {
    constexpr S(int);
};

const S s0(0);
constexpr S s1(1);

s0是一个常量,但它不承诺在编译时初始化.s1是标记的constexpr,所以它是一个常量,因为它S的构造函数也被标记constexpr,它将在编译时初始化.

大多数情况下,这很重要,因为在运行时初始化会非常耗时,并且您希望将该工作推送到编译器上,这也很耗时,但不会减慢编译程序的执行时间

Answer 3

constexpr表示编译期间常量且已知的值.
const表示一个仅为常数的值; 在编译期间不必知道.

int sz;
constexpr auto arraySize1 = sz;    // error! sz's value unknown at compilation
std::array<int, sz> data1;         // error! same problem

constexpr auto arraySize2 = 10;    // fine, 10 is a compile-time constant
std::array<int, arraySize2> data2; // fine, arraySize2 is constexpr

请注意,const不提供与constexpr相同的保证,因为const对象无需使用编译期间已知的值进行初始化.

int sz;
const auto arraySize = sz;       // fine, arraySize is const copy of sz
std::array<int, arraySize> data; // error! arraySize's value unknown at compilation

所有constexpr对象都是const,但并非所有const对象都是constexpr.

如果您希望编译器保证变量的值可以在需要编译时常量的上下文中使用,那么要实现的工具是constexpr,而不是const.

Answer 4

甲constexpr符号常数,所以必须考虑到在编译时已知的值.例如:

?constexpr int max = 100; 
void use(int n)
{
    constexpr int c1 = max+7; // OK: c1 is 107
    constexpr int c2 = n+7;   // Error: we don’t know the value of c2
    // ...
}

为了处理使用在编译时未知但在初始化后永远不会更改的值初始化的"变量"的值的情况,C++提供了第二种形式的常量(const).例如:

?constexpr int max = 100; 
void use(int n)
{
    constexpr int c1 = max+7; // OK: c1 is 107
    const int c2 = n+7; // OK, but don’t try to change the value of c2
    // ...
    c2 = 7; // error: c2 is a const
}

这种" 常量变量"非常常见,原因有两个:

1. C++ 98没有constexpr,所以人们使用const.
2. 列表项"变量"不是常量表达式(它们的值在编译时是未知的)但在初始化后不更改值本身就非常有用.

参考:Stroustrup的"编程:使用C++的原理和实践"

Answer 5

const再举一个例子来理解和之间的区别constexp。

int main()
{
    int n;
    cin >> n;               

    const int c = n;        // OK: 'c' can also be initialized at run time
    constexpr int e = n;    // Error: 'e' must be initialized at compile time
}

注意： constexpr 通常在编译时求值，但不保证它们会这样做，除非在需要常量表达式的上下文中调用它们。

constexpr int add(int a, int b)
{
    return a + b;
};


int main()
{
    int n = add(4, 3);          // may or may not be computed at compile time
    constexpr int m = add(4,3); // must be computed at compile time
}