变量上的 const 与 constexpr [duplicate]

const vs constexpr on variables [duplicate]

提问人:fredoverflow 提问时间:11/12/2012 更新时间:7/24/2022 访问量:206576

问:

以下定义之间有区别吗?

const     double PI = 3.141592653589793;
constexpr double PI = 3.141592653589793;

如果不是,在 C++11 中首选哪种样式?

C++ 变量 C++11 常量 constexpr

评论

4赞 Ciro Santilli OurBigBook.com 10/15/2015
超集:stackoverflow.com/questions/14116003/...
0赞 Bonita Montero 12/7/2019
两者都是编译时常量。但是你可以对第一个进行const_cast并写入它。但它将被任何编译器优化,因为这不会影响“读取”,因为它们在编译时发生。
1赞 Donald Duck 10/14/2022
这回答了你的问题吗?constexpr 和 const 有什么区别?

答:

105赞 Pete Becker 11/13/2012 #1

这里没有区别,但当你的类型具有构造函数时,这很重要。

struct S {
    constexpr S(int);
};

const S s0(0);
constexpr S s1(1);

s0是一个常量,但它不承诺在编译时初始化。 被标记,所以它是一个常量,并且由于 的构造函数也被标记,它将在编译时初始化。s1constexprSconstexpr

大多数情况下,当运行时的初始化非常耗时,并且您希望将该工作推送到编译器上时,这很重要,因为编译器也很耗时,但不会减慢编译程序的执行时间

评论

5赞 Matthieu M. 11/13/2012
我同意:我得出的结论是,如果无法对对象进行编译时计算,则会导致诊断。不太清楚的是,如果将参数声明为而不是 :即,如果我调用 ?constexprconstconstexprconstexpr int foo(S)foo(s0)
7赞 rici 11/13/2012
@MatthieuM:我怀疑是否会在编译时执行,但你永远不知道:编译器被允许进行这样的优化。当然,gcc 4.7.2 和 clang 3.2 都不允许我编译foo(s0)constexpr a = foo(s0);
524赞 Howard Hinnant 11/13/2012 #2

我相信是有区别的。让我们重命名它们,以便我们可以更轻松地谈论它们:

const     double PI1 = 3.141592653589793;
constexpr double PI2 = 3.141592653589793;

和 都是常量,这意味着您不能修改它们。但是,只有编译时常量。它应该在编译时初始化。 可以在编译时或运行时初始化。此外,只能在需要编译时常量的上下文中使用。例如:PI1PI2PI2PI1PI2

constexpr double PI3 = PI1;  // error

但:

constexpr double PI3 = PI2;  // ok

和:

static_assert(PI1 == 3.141592653589793, "");  // error

但:

static_assert(PI2 == 3.141592653589793, "");  // ok

至于你应该使用哪个?使用满足您需求的任何一种。是否要确保在需要编译时常量的上下文中使用编译时常量?您是否希望能够使用在运行时完成的计算来初始化它?等。

评论

93赞 fredoverflow 11/13/2012
是否确定?因为有效,并且数组边界必须是编译时常量。const int N = 10; char a[N];
13赞 Howard Hinnant 11/13/2012
我敢肯定,就我写的例子而言(在发布之前测试了它们中的每一个)。但是,我的编译器确实允许我转换为编译时整数常量以在数组中使用,但不能用作非类型整数模板参数。因此,编译时转换为整型的可转换性对我来说似乎有点命中注定。PI1PI1
46赞 Damon 11/13/2012
@FredOverflow:非常量数组索引已经“工作”了大约十年(例如,有一个 g++ 扩展),但这并不意味着它是严格合法的C++(尽管一些最近的 C 或 C++ 标准使它合法化,我忘记了是哪一个)。至于编译时常量的差异,模板参数和用作初始值设定项是 和之间仅有的两个显着差异(无论如何都不起作用)。enumconstconstexprdouble
22赞 Luc Danton 11/13/2012
5.19 常量表达式 [expr.const] 的第 4 段也是一个(非规范性)注释,它著名地概述了允许实现在编译时和运行时以不同的方式执行浮点运算(例如,在准确性方面)。因此,可能会产生不同的结果。然而,我认为这种技术性并不像这个答案中的建议那么重要。1 / PI11 / PI2
6赞 NuPagadi 3/10/2014
但它对我来说是正确的。(MSVS2013 CTP)。我做错了什么?constexpr double PI3 = PI1;
74赞 Ajay yadav 1/22/2015 #3

constexpr 指示一个在编译期间为常量且已知的值。
const 表示一个仅常量的值;在编译过程中不一定要知道。

int sz;
constexpr auto arraySize1 = sz;    // error! sz's value unknown at compilation
std::array<int, sz> data1;         // error! same problem

constexpr auto arraySize2 = 10;    // fine, 10 is a compile-time constant
std::array<int, arraySize2> data2; // fine, arraySize2 is constexpr

请注意,const 不提供与 constexpr 相同的保证,因为 const 无需使用编译期间已知的值初始化对象。

int sz;
const auto arraySize = sz;       // fine, arraySize is const copy of sz
std::array<int, arraySize> data; // error! arraySize's value unknown at compilation

所有 constexpr 对象都是 const,但并非所有 const 对象都是 constexpr。

如果希望编译器保证变量的值可以是 在需要编译时常量的上下文中使用时,可以使用的工具是 constexpr,而不是 const。

评论

3赞 Mayukh Sarkar 8/1/2016
我非常喜欢你的解释。您能否就我们可能需要在现实生活中使用编译时常量的情况发表更多评论。
1赞 underscore_d 8/14/2016
@MayukhSarkar 只需谷歌C++为什么 constexpr,例如 stackoverflow.com/questions/4748083/......
27赞 Jnana 10/5/2015 #4

必须为 constexpr 符号常量指定一个在编译时已知的值。 例如:

constexpr int max = 100; 
void use(int n)
{
    constexpr int c1 = max+7; // OK: c1 is 107
    constexpr int c2 = n+7;   // Error: we don’t know the value of c2
    // ...
}

要处理使用编译时未知的值初始化但在初始化后从未更改的“变量”的值的情况, C++ 提供了常量的第二种形式(常量)。 例如:

constexpr int max = 100; 
void use(int n)
{
    constexpr int c1 = max+7; // OK: c1 is 107
    const int c2 = n+7; // OK, but don’t try to change the value of c2
    // ...
    c2 = 7; // error: c2 is a const
}

这种“常量变量”很常见,原因有二:

  1. C++98 没有 constexpr,所以人们使用 const
  2. 列表项“变量”不是常量表达式(其值在编译时未知),但在 初始化本身非常有用。

参考资料:Stroustrup的“编程:使用C++的原理和实践”

评论

39赞 Aky 5/17/2016
也许你应该提到,你答案中的文字逐字摘自 Stroustrup 的“编程:使用 C++ 的原理和实践”
5赞 SridharKritha 4/18/2022 #5

再举一个例子来了解 和 之间的区别。constconstexp

int main()
{
    int n;
    cin >> n;               

    const int c = n;        // OK: 'c' can also be initialized at run time
    constexpr int e = n;    // Error: 'e' must be initialized at compile time
}

注意:constexpr 通常在编译时计算,但除非调用它们,否则不能保证它们会这样做 在需要常量表达式的上下文中。

constexpr int add(int a, int b)
{
    return a + b;
};


int main()
{
    int n = add(4, 3);          // may or may not be computed at compile time
    constexpr int m = add(4,3); // must be computed at compile time
}
-1赞 Md Rejaul Islam Reaj 7/24/2022 #6

constexpr -> 用于编译时常量。这基本上用于运行时优化。
const -> 用于运行时常量。

评论

0赞 Community 7/25/2022
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