C++新标准：constexpr关键字

一、constexpr意义

　　将变量声明为constexpr类型以便由编译器来验证变量是否是一个常量表达式（不会改变，在编译过程中就能得到计算结果的表达式）。是一种比const更强的约束，这样可以得到更好的效率和安全性。

二、constexpr用法

　　1.修饰函数

/*1.如果size在编译时能确定，那么返回值就可以是constexpr,编译通过*/
constexpr int getSizeA(int size)
{
    return 4*size;
}
/*2.编译通过，有告警：在constexpr中定义变量*/
constexpr int getSizeB(int size)
{
    int index = 0;
    return 4;
}
/*3.编译通过，有告警：在constexpr中定义变量（这个有点迷糊）*/
constexpr int getSizeC(int size)
{
    constexpr int index = 0;
    return 4;
}
/*4.编译通过，有告警：使用了if语句（使用switch也会告警）*/
constexpr int getSizeD(int size)
{
    if(0)
    {}
    return 4;
}
/*5.定义变量并且没有初始化，编译不过*/
constexpr int getSizeE(int size)
{
    int index;
    return 4;
}
/*6.rand()为运行期函数，不能在编译期确定，编译不过*/
constexpr int getSizeF(int size)
{
    return 4*rand();
}
/*7.使用了for，编译不过*/
constexpr int getSizeG(int size)
{
    for(;0;)
    {}
    return 4*rand();
}

　　总结：constexpr修饰的函数，不能依赖任何运行期的信息，不要定义任何变量常量，并且必须尽量简单，要不就会编译不过或告警（坑）。

　　2.修饰类型

    int tempA;
    cin>>tempA;

    const int ctempA = 4;
    const int ctempB = tempA;
    /*1.可以再编译器确定，编译通过*/
    constexpr int conexprA = 4;
    constexpr int conexprB = conexprA + 1;
    constexpr int conexprC = getSizeA(conexprA);
    constexpr int conexprD = ctempA;
    /*2.不能在编译期决定，编译不过*/
    constexpr int conexprE = tempA;
    constexpr int conexprF = ctempB; 

　　总结：constexpr修饰的常量必须在编译期确定值，上面的例子也体现出了和const之间的差别。const既可以在编译期确定如ctempA，也可以在运行期确定如ctempB，使用范围更广。还有一点constexpr只能修饰字面值类型如算数类型、引用类型、指针以及后面介绍的字面值常量类。

　　3.修饰指针

int g_tempA = 4;
const int g_conTempA = 4;
constexpr int g_conexprTempA = 4;

int main(void)
{
    int tempA = 4;
    const int conTempA = 4;
    constexpr int conexprTempA = 4;

    /*1.正常运行,编译通过*/
    const int *conptrA = &tempA;
    const int *conptrB = &conTempA;
    const int *conptrC = &conexprTempA;
    /*2.局部变量的地址要运行时才能确认，故不能在编译期决定，编译不过*/
    constexpr int *conexprPtrA = &tempA;
    constexpr int *conexprPtrB = &conTempA
    constexpr int *conexprPtrC = &conexprTempA;
    /*3.第一个通过，后面两个不过,因为constexpr int *所限定的是指针是常量，故不能将常量的地址赋给顶层const*/
    constexpr int *conexprPtrD = &g_tempA;
    constexpr int *conexprPtrE = &g_conTempA
    constexpr int *conexprPtrF = &g_conexprTempA;
    /*4.局部变量的地址要运行时才能确认，故不能在编译期决定，编译不过*/
    constexpr const int *conexprConPtrA = &tempA;
    constexpr const int *conexprConPtrB = &conTempA;
    constexpr const int *conexprConPtrC = &conexprTempA;
    /*5.正常运行，编译通过*/
    constexpr const int *conexprConPtrD = &g_tempA;
    constexpr const int *conexprConPtrE = &g_conTempA;
    constexpr const int *conexprConPtrF = &g_conexprTempA;

    return 0;
}

　　总结：constexpr指针不能用局部变量赋值，const指针可以；constexpr指针里是顶层const，即指针是常量，而不是所指向的类型是常量，如果要指向的类型也为常量，要用constexpr const来修饰。

4.修饰引用

int g_tempA = 4;
const int g_conTempA = 4;
constexpr int g_conexprTempA = 4;

int main(void)
{
    int tempA = 4;
    const int conTempA = 4;
    constexpr int conexprTempA = 4;
    /*1.正常运行，编译通过*/
    const int &conptrA = tempA;
    const int &conptrB = conTempA;
    const int &conptrC = conexprTempA;
    /*2.有两个问题：一是引用到局部变量，不能再编译器确定；二是conexprPtrB和conexprPtrC应该为constexpr const类型，编译不过*/
    constexpr int &conexprPtrA = tempA;
    constexpr int &conexprPtrB = conTempA
    constexpr int &conexprPtrC = conexprTempA;
    /*3.第一个编译通过，后两个不通过，原因是因为conexprPtrE和conexprPtrF应该为constexpr const类型*/
    constexpr int &conexprPtrD = g_tempA;
    constexpr int &conexprPtrE = g_conTempA;
    constexpr int &conexprPtrF = g_conexprTempA;
    /*4.正常运行，编译通过*/
    constexpr const int &conexprConPtrD = g_tempA;
    constexpr const int &conexprConPtrE = g_conTempA;
    constexpr const int &conexprConPtrF = g_conexprTempA;

    return 0;
}

　　总结：简单的说constexpr所引用的对象必须在编译期就决定地址。还有一个奇葩的地方就是可以通过上例conexprPtrD来修改g_tempA的值，也就是说constexpr修饰的引用不是常量，如果要确保其实常量引用需要constexpr const来修饰。

5.修饰类（未完待续）