constexpr 和 const

constexpr 是 C++11 引入的关键字，用于指示编译器在编译时计算常量表达式。这个关键字可以用于变量、函数和构造函数，具有以下几个主要特点和用途：

1. 定义与用途
   常量表达式：使用 constexpr 声明的变量或函数可以在编译时求值，以优化运行时性能。
   适用于编译时计算：可以在编译时计算值，而不是在程序运行时计算，从而提高程序的效率。
2. constexpr 变量
   constexpr int max_value = 100; // 定义一个编译时常量
   这种情况下，max_value 是一个常量，可以在编译时使用。
3. constexpr 函数
   constexpr int square(int x) {
   return x * x; // 编译时计算
   }
   constexpr 函数的返回值可以在编译时计算，前提是传入的参数也是常量表达式。

例如：
constexpr int value = square(10); // value 在编译时被计算为 100

4. constexpr 构造函数
   在 C++14 及以后的版本中，constexpr 构造函数允许在运行时和编译时构造对象：

struct Point {
int x, y;

constexpr Point(int x, int y) : x(x), y(y) {}

};

constexpr Point p(1, 2); // p 在编译时构造

5. 限制
   constexpr 函数中只能包含简单的语句（如返回、算术运算、条件语句等），不能包含复杂的逻辑，如动态内存分配、循环等（在 C++14 及以后的版本中，限制有所放宽）。
   参数必须是常量表达式。
6. constexpr 与 const 的区别
   const 关键字表示常量，但其值可以在运行时确定；而 constexpr 强调必须在编译时计算值。
   constexpr 变量默认是 const 的，但 const 变量不一定是 constexpr。
7. 使用场景
   提高性能：通过在编译时计算常量，可以减少运行时计算的开销。
   模板编程：在模板编程中，constexpr 可以用于生成类型安全的编译时常量。
   固定数组大小：在定义数组时，可以使用 constexpr 作为数组大小的常量。
   示例代码

include

constexpr int factorial(int n) {
return n <= 1 ? 1 : n * factorial(n - 1);
}

int main() {
constexpr int result = factorial(5); // 编译时计算
std::cout << "Factorial of 5 is " << result << std::endl; // 输出 120
return 0;
}

总结
constexpr 是 C++ 中一个强大的特性，使得程序可以在编译时进行更多的计算，从而提高效率和安全性。通过使用 constexpr，开发者可以更灵活地处理常量，利用编译时计算来优化程序性能。