constexpr用于声明编译期常量或函数,使计算在编译阶段完成;2. 编译期常量可作数组大小或模板参数,提升性能与优化;3. constexpr函数在参数为常量表达式时可编译期求值,如阶乘计算。

在C++中,constexpr 是一个关键字,用于声明编译期常量或函数,它的核心作用是让值或计算在编译阶段完成,而不是运行时。这不仅提升了程序性能,还增强了类型安全和代码优化能力。
编译期常量的优势
使用 constexpr 定义的变量必须在编译期就能确定其值。这意味着:
可以作为数组大小、模板参数等需要编译期常量的场景使用避免了运行时初始化开销编译器能更好地进行优化,比如常量折叠和传播
例如:
constexpr int size = 10;int arr[size]; // 合法:size 是编译期常量
constexpr 函数:在编译期执行计算
如果一个函数被声明为 constexpr,并且传入的参数是常量表达式,那么它可以在编译期求值。
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这样的函数看起来像普通函数,但满足一定条件时会被编译器“提前执行”。
示例:计算阶乘
constexpr int factorial(int n) { return n <= 1 ? 1 : n * factorial(n - 1);}constexpr int fact5 = factorial(5); // 编译期计算出 120
注意:从 C++14 开始,constexpr 函数允许包含更复杂的语句,如循环和局部变量,不再局限于单一 return 语句。
与 const 的区别
const 表示“不可修改”,但其值可能在运行时才确定;而 constexpr 强调“必须在编译期确定”。
const 变量可以延迟到运行时初始化(如构造函数参数)constexpr 变量必须用常量表达式初始化所有 constexpr 都隐含 const,但反过来不成立
对比:
const int a = rand(); // 允许:运行时赋值// constexpr int b = rand(); // 错误:不能在编译期求值
实际应用场景
constexpr 在现代 C++ 中用途广泛:
模板编程:作为非类型模板参数,比如 std::array 中的 N 必须是编译期常量元编程:替代部分模板特化或宏,实现更清晰的编译期逻辑字符串处理:C++17 起支持 constexpr 字符串操作,可用于编译期校验或生成标识符数学常量定义:精确地定义 π、e 等数值,确保无运行时代价
基本上就这些。合理使用 constexpr 能让代码更高效、更安全,尤其在高性能或嵌入式场景中尤为重要。关键是理解哪些表达式能在编译期求值,并设计符合规则的函数和变量。不复杂但容易忽略细节。
以上就是C++中的constexpr有什么用_C++编译期常量与constexpr应用的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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