constexpr函数可编译期或运行时求值,适用于兼顾性能与通用性的场景;consteval函数必须在编译期求值,用于强制编译期计算,如C++20中生成常量表达式。

constexpr 和 consteval 都用于C++中的编译期计算,但它们在语义和使用场景上有明显区别。理解它们的不同有助于更精确地控制代码何时、何地进行求值。
constexpr:可编译期也可运行时求值
constexpr 修饰的函数或变量表示“可以在编译期求值”,但不是强制的。如果传入的参数在编译期已知,编译器会尝试将其作为常量表达式处理;否则,它也可以在运行时调用。
例如:
constexpr int square(int x) { return x * x; }
立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;
这个函数可以这样使用:
constexpr int a = square(5); —— 编译期计算,合法int b = square(10); —— 运行时调用,也合法int n; std::cin >> n; int c = square(n); —— 只能在运行时执行,依然允许
也就是说,constexpr 函数是“多态性”的:既能用于编译期,也能用于运行时。
consteval:必须在编译期求值
consteval 是 C++20 引入的关键字,表示函数只能在编译期求值。它定义的是“立即函数(immediate function)”——任何调用都必须产生一个常量表达式。
还是上面的例子,如果写成:
consteval int square(int x) { return x * x; }
那么以下代码是合法的:
consteval int a = square(5); 或 constexpr int a = square(5); —— 编译期求值,符合要求
但下面这些就会报错:
int b = square(10); —— 即使参数是字面量,也不能用于非 constexpr 上下文int n; std::cin >> n; square(n); —— 明显无法在编译期求值,编译失败
简单说:consteval 函数的每一次调用都必须出现在常量表达式中。
典型使用场景对比
使用 constexpr 的情况:
希望函数尽可能在编译期优化,但也要保持运行时灵活性编写通用数学函数、容器大小计算等,兼顾性能与通用性模板元编程中需要支持两种上下文
使用 consteval 的情况:
强制确保某段逻辑只能在编译期执行(如生成类型信息、校验参数)实现类似于“编译期断言”但更复杂的逻辑C++20 中用于构造 std::array 大小、非类型模板参数等严格要求常量表达式的场合
比如,你想写一个编译期字符串长度检查:
consteval size_t check_max_len(const char* str) { /* 编译期遍历字符 */ }
这样就能防止用户传入过长字符串字面量,且不会有任何运行时代价。
总结:关键区别一览
是否可在运行时调用可以不可以是否可用于变量声明可以(配合字面量)可以(必须是常量表达式)C++标准C++11 起C++20 起调用上下文要求可选编译期求值强制编译期求值
基本上就这些。合理使用 constexpr 和 consteval,可以让编译期计算更安全、高效,同时避免不必要的运行时开销。
以上就是C++的constexpr和consteval有什么区别_C++编译期计算与constexpr/consteval使用的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。
如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 chuangxiangniao@163.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。
发布者:程序猿,转转请注明出处:https://www.chuangxiangniao.com/p/1485349.html
微信扫一扫
支付宝扫一扫