constexpr

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constexpr是C++11引入的关键字，用于编译时的常量与常量函数。

声明为constexpr函数的意义是：如果其参数均为合适的编译期常量，则对这个constexpr函数的调用就可用于期望常量表达式的场合（如模板的非类型参数，或枚举常量的值）。如果参数的值在运行期才能确定，或者虽然参数的值是编译期常量，但不匹配这个函数的要求，则对这个函数调用的求值只能在运行期进行。

C++编译时可确定常量表达式的结果，因此可在编译时优化。C++规范在一些地方要求使用常量表达式，如声明数组的维数。但常量表达式不允许包含函数调用或者对象构造。因此下述代码无效：

// error: array bound is not an integer constant before ‘]’ token
const int get_five() {return 5;}
int some_value[get_five() + 7];

int main()
{

}

//ok
constexpr int get_five() {return 5;}
int some_value[get_five() + 7];

int main()
{

}

constexpr的对象，必须是常量类型的，const则没要求(拷贝副本)。

int main()
{
    int a = 100;
    const int s = a;    //ok
    constexpr int ss = a;   //error
    constexpr int ss = 10;  //ok

}

c++11 constexpr函数必须满足下述限制：

函数返回值不能是void类型
函数体不能声明变量或定义新的类型
函数体只能包含声明、null语句或者一条return语句
在形参实参结合后，return语句中的表达式为常量表达式

C++14放松了这些限制。声明为constexpr的函数可以含有以下内容：[2]

任何声明，除了：

static或thread_local变量。
没有初始化的变量声明。
条件分支语句if和switch。
所有的循环语句，包括基于范围的for循环。
表达式可以改变一个对象的值，只需该对象的生命期在声明为constexpr的函数内部开始。包括对有constexpr声明的任何非const非静态成员函数的调用。
goto仍然不允许在constexpr函数中出现。

constexpr支持编译期的递归。例如，可以写一个constexpr函数计算斐波那契数列。

*此外，C++11指出，所有被声明为constexpr的非静态成员函数也隐含声明为const（即函数不能修改this的值）(函数尾部的const,只读函数)。C++14已经删除此点，非静态成员函数可以为非const。**

class cc
{
public:
    int _m = 0;
    int func(int x = 0) const   //不能修改*this
    {
        _m = 2; //error: assignment of member ‘cc::_m’ in read-only object

    }

    constexpr int func2(int x = 0)
    {
       return ++_m ? x : x;     // error: increment of member ‘cc::_m’ in read-only object
    }
};

总结

constexpr函数可以用在要求编译期常量的语境中。在这样的语境中，若你传给一个constexpr函数的实参值是在编译期已知的，则结果也会在编译期间计算出来。如果不能再编译期间计算得到，则编译不能通过
在调用constexpr函数时，若传入的值有一个或多个在编译期未知，则它的运作方式和普通函数无异，亦即它也是在运行期执行结果的计算。这意味着，如果函数执行的是同样的操作，仅仅应用的语境一个是要求在编译期常量的，一个是用于所有其他值的话，那就不用写两个函数。

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