如何定义和使用C++常量 const和constexpr关键字解析

c++++中,const用于运行时常量,值可在运行时确定,适用于配置参数、函数返回值等场景;constexpr用于编译时常量,必须在编译期求值,适合数组大小、模板参数等场合;1. const变量可在运行时初始化,支持外部链接以避免代码膨胀;2. constexpr要求表达式在编译期计算,提升性能与灵活性;3. constexpr隐含const语义,现代c++推荐优先使用constexpr;4. 类中静态常量可用static constexpr直接内联定义。

如何定义和使用C++常量 const和constexpr关键字解析

在C++中,定义常量的常用方式是使用

const

constexpr

关键字。虽然它们都能用来声明不可变的值,但它们之间有一些关键区别,适用于不同的场景。

如何定义和使用C++常量 const和constexpr关键字解析

const 是运行时常量,适合基本不变的数据

const

是最早引入的关键字,用于声明一个变量为“只读”。也就是说,它不能被修改,但它的值可以在运行时确定。

例如:

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如何定义和使用C++常量 const和constexpr关键字解析

const int max_value = get_max();  // 假设 get_max() 返回一个 int

上面的例子中,

max_value

的值是在程序运行时由函数调用决定的。虽然它不能被修改,但它不是一个编译时常量。

适用场景:

如何定义和使用C++常量 const和constexpr关键字解析表示不会改变的配置参数函数返回值或类成员变量中不希望被修改的内容在多线程环境中避免数据竞争的小型只读数据

需要注意的是,

const

变量在不同编译单元中可能会有多个副本(特别是当它们被定义为

static

或放在头文件中时),这可能导致代码膨胀,可以通过

extern const

来避免。

constexpr 是编译时常量,适合需要在编译阶段求值的场合

constexpr

是 C++11 引入的新关键字,强调表达式必须在编译阶段就能计算出结果。这意味着它更适合用于数组大小、模板参数等要求编译期常量的地方。

例如:

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constexpr int array_size = 10;int arr[array_size];  // 合法,array_size 是编译时常量

如果尝试将

const

替换为

constexpr

不合适的情况,比如依赖运行时函数,编译器会报错:

constexpr int value = get_runtime_value();  // 如果 get_runtime_value() 不是 constexpr 函数,会报错

使用建议:

优先用

constexpr

定义数值型常量当你需要在模板参数、数组大小、case 标签中使用常量时,必须用

constexpr

尽量让函数也支持

constexpr

,以提升性能和灵活性

const 和 constexpr 的兼容与区别

有时候你会看到既有

const

又有

constexpr

的写法:

constexpr const int version = 3;

其实从 C++11 开始,

constexpr

已经隐含了

const

的语义,所以可以简化为:

constexpr int version = 3;

两者的主要区别如下:

const

可以修饰运行时才确定的常量;

constexpr

必须在编译时确定

constexpr

更严格,能保证常量折叠和优化

constexpr

可以用于函数和构造函数,实现更复杂的编译期计算

实际使用中如何选择?

如果你在写一个现代 C++ 程序,推荐的做法是:

对于数值型、字符串字面量等简单常量,优先使用

constexpr

对于运行时初始化的对象或变量,使用

const

避免在头文件中直接定义非

constexpr

const

变量,除非你加了

extern

另外,在类中定义静态常量时,如果是整型且值已知,可以用

static constexpr

class Config {public:    static constexpr int default_timeout = 5000;};

这样可以直接在类内初始化,不需要额外在 .cpp 文件中定义。

基本上就这些。

const

constexpr

虽然看起来差不多,但在实际开发中用途差异明显。理解它们的区别和适用场景,有助于写出更高效、更安全的 C++ 代码。

以上就是如何定义和使用C++常量 const和constexpr关键字解析的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!

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