C++11如何使用constexpr定义常量表达式

constexpr 是 C++11 关键字,用于声明编译期可计算的常量表达式;2. 可定义 constexpr 变量和函数,值必须在编译时确定;3. constexpr 函数在 C++11 中仅支持单条 return 语句;4. 可用于数组大小和模板非类型参数,提升安全性和性能。

c++11如何使用constexpr定义常量表达式

在C++11中,constexpr 是一个关键字,用于声明常量表达式。它告诉编译器:该变量或函数的值可以在编译期计算,并可用于需要常量表达式的场合,比如数组大小、模板参数等。

使用 constexpr 定义常量变量

你可以用 constexpr 来定义基本类型的常量表达式:

constexpr int size = 10;constexpr double pi = 3.1415926;constexpr char nl = 'n';

这些变量必须在编译时就能确定值,且只能用常量表达式初始化。下面这种写法是错误的:

int x = 5;constexpr int y = x; // 错误:x 不是编译期常量

constexpr 函数

你还可以定义 constexpr 函数,这种函数在传入的是字面量或常量表达式时,会在编译期求值:

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

constexpr int val = square(5); // 编译期计算,val = 25

C++11 中的 constexpr 函数体只能包含一条 return 语句(可以有空语句、typedef 等),不能有复杂的控制流(如循环、多个 return)。从 C++14 开始才放宽限制。

在数组和模板中的应用

因为 constexpr 变量是真正的编译期常量,所以可以用作数组大小:

constexpr int arr_size = 100;int data[arr_size]; // 合法:arr_size 是常量表达式

也可以作为模板非类型参数:

templatestruct Buffer {    char data[N];};

constexpr int buf_len = 64;Buffer b; // 正确:buf_len 是编译期常量

基本上就这些。C++11 的 constexpr 让你在不牺牲性能的前提下,写出更安全、更高效的常量表达式代码。只要确保初始化值是编译期可确定的,就可以放心使用。

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