C++11:常量表达式

C++11：常量表达式

1. C++11标准为C++编程语言的第三个官方标准，正式名叫ISO/IEC 14882:2011 - Information technology -- Programming languages -- C++。在正式标准发布前，原名C++0x。它将取代C++标准第二版ISO/IEC 14882:2003 - Programming languages -- C++成为C++语言新标准。

2. C++11是对目前C++语言的扩展和修正， C++11不仅包含核心语言的新机能，而且扩展了C++的标准程序库（STL） ，并入了大部分的C++ Technical Report 1（TR1） 程序库(数学的特殊函数除外)。

3. C++11包括大量的新特性：包括lambda表达式，类型推导关键字auto、 decltype，和模板的大量改进。

常量表达式主要是允许一些计算发生在编译时，即发生在代码编译而不是运行的时候。

这是很大的优化：假如有些事情可以在编译时做，它将只做一次，而不是每次程序运行时都计算。

使用constexpr，你可以创建一个编译时的函数：

constexpr int GetConst()
{
    return 3;
}

int main()
{
    int arr[ GetConst() ] = {0};
    enum { e1 = GetConst(), e2 };

    constexpr int num = GetConst();

    return 0;
}

constexpr函数的限制：

• 函数中只能有一个return语句（有极少特例）
• 函数必须返回值（不能是void函数）
• 在使用前必须已有定义
• return返回语句表达式中不能使用非常量表达式的函数、全局数据，且必须是一个常量表达式

//err,函数中只能有一个return语句
constexpr int data()
{
    constexpr int i = 1;
    return i;
}

constexpr int data2()
{
    //一个constexpr函数，只允许包含一行可执行代码
    //但允许包含typedef、 using 指令、静态断言等。
    static_assert(1, "fail");
    return 100;
}

int a = 3;
constexpr int data3()
{
    return a;//err, return返回语句表达式中不能使用非常量表达式的函数、全局数据
}

int main()
{
    constexpr int func(); //函数声明，定义放在main函数后面
    constexpr int c = func();  //err, 无法通过编译, 在使用前必须已有定义

    return 0;
}

constexpr int func()
{
    return 1;
}

常量表达式的构造函数有以下限制：

• 函数体必须为空
• 初始化列表只能由常量表达式来赋值

struct Date
{
    constexpr Date(int y, int m, int d): year(y), month(m), day(d) {}

    constexpr int GetYear() { return year; }
    constexpr int GetMonth() { return month; }
    constexpr int GetDay() { return day; }

private:
    int year;
    int month;
    int day;
};

int main()
{
    constexpr Date PRCfound {1949, 10, 1};
    constexpr int foundmonth = PRCfound.GetMonth();

    cout << foundmonth << endl;  // 10

    return 0;
}