C++中的const和constexpr异同比较

constexpr是C++11引入的关键字，这个关键字用于指明其后面是一个常量，编译器在编译程序时会将其结果计算出来，而无需等到程序运行阶段，这样的优化极大的提高了程序的运行效率

我们知道，C++程序的执行过程，大概需要经历  编译，链接，运行这3个阶段.  这里值得特别关注的是，常量表达式和非常量表达式的计算时机并不同 => 非常量表达式只有在程序运行阶段时才会计算出结果, 而常量表达式的计算往往发生在程序的编译阶段, 这可以极大的提高程序的执行效率 => 因为表达式只需要在编译阶段计算一次，节省了每次运行时都需要计算一次的时间和资源消耗.

关键字constexpr表示的就是常量表达式.  在实际开发工作中，我们经常会用到常量表达式，比如数组的长度，就必须是一个常量表达式

int testArr1[3] = {0,1,2};  //ok
int testArr2[2 * 5] = {0}; //ok
int len = 10;
int testArr3[len] = {0}; //错误，因为len是一个整形变量，并不是常量表达式

 

 2. constexpr还可以用来修饰函数的返回值  => 这样的函数称为 “常量表达式函数”   => 这样的常量表达式函数必须满足3个条件

   条件1：  函数必须有返回值，并且返回值不能是void

   条件2： 整个函数的函数体中，除了可以包含using指令，typedef语句以及static_assert断言外， 就只能包含一条return返回语句，并且return返回的表达式必须是常量表达式

               eg:      

constexpr int fun(int x)
{
    return 1 + 2 + x;
}

    条件3： constexpr修饰的常量表达式函数在使用之前(在调用它的位置之前)，必须由对应的函数定义.  普通函数的调用只需要提前写好该函数的声明部分即可，函数的定义部分可以放在调用位置之后甚至其他文件中，但常量表达式函数在使用前，必须有该函数的定义

#include <iostream>
using namespace std;

constexpr int func(int x);

int main()
{
    int arr[func(2)] = {0};  //这里会报错，因为这里调用constexpr常量表达式函数func时，它只是在上面声明了，但是还没有定义。 ta的定义在main()函数后面，这是不行的
    return 0;
}

constexpr int fun(int x)  
{
     return 1 + 2 + x;
}

 

3. constexpr修饰类的构造函数

    constexpr还可以用来修饰类的构造函数，这样做的目的是为了得到一个常量对象。 constexpr修饰的构造函数称为常量构造函数，常量构造函数有一个要求 => 构造函数的函数体必须为空，并且必须采用初始化列表的方式为各个成员赋值

#include <iostream>
using namespace std;

struct Person
{
   const char* _name;
   int _age;

   constexpr Person(const char* name, int age) : _name(name), _age(age)
   {}
}

int main()
{
    constexpr Person p{"武田"，55}；
    cout << p._name << " " << p._age <<end1;  // 武田 55
    return 0; 
}