<Effective Modern C++>Item 15: Use constexpr whenever possible.[constexpr 表达式]

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C++

已经有挺长一段时间了，时间越长越是感叹C++语法之多之深，所以那些简历上会写

精通C++

的人权当是不懂事了。

constexpr

是C++11新加入的一个关键字，我一直对它的用法有些困惑，所以平时写项目的时候从来不敢乱加这个关键字，在这一个Item的开头，作者也写着：

If there were an award for the most confusing new word in C++11, constexpr would probably win it.

所以很有必要对这个关键字做一个总结。

constexpr

，可以明显知道是

const-expression

，常数表达式的意思，它表明其修饰的值不仅仅是

const

的，而且还是编译期就可知的，如果只是用

constexpr

修饰简单的表达式，那其实很好理解。

constexpr auto size=10;

意思就是size这个变量是一个编译期可知的常量，其值是10。

这里要和

const

区别一下：

const并不区别修饰对象是编译期还是运行期是常量，总之它是个常量

而constexpr限制其对象是编译期就可知的常量 （如果需要通过以变量的形式指定一个array的大小，那么应该用constexpr而不是const）

所以

constexpr

的语义比

const

更强。

但是

constexpr

的微妙之处在于它可以用于修饰函数——当它用于修饰函数时，并不意味着函数的返回值是

const

或编译期可知的，这就很有趣了（这不是瞎搞事情么…这是我的第一反应）

然而真相是：

constexpr

可用于指定上下文中传入函数的参数必须是编译期可知的常量，否则编译不会通过

如果

constexpr

函数被调用时，传入的部分参数是运行时可知的，那么它就会表现的和普通的函数一样

有那么一个场景我们经常会碰到，至少我经常碰到：在指定

std::array

的大小时，我们通常希望能够按需更灵活地指定，而不是直接简单单的

std::array<int,10>,std::array<double,100>

，我们可以通过

constexpr

做到：

constexpr // pow's a constexpr func
int pow(int base, int exp) noexcept // that never throws
{
… // impl is below
}
constexpr auto numConds = 5; // # of conditions
std::array<int, pow(3, numConds)> results; // results has
// 3^numConds
// elements

以上通过重写一个

constexpr

类型的pow函数，数组的大小可以由

(3^numConds)

指定。

C++11的

constexpr

函数通常比简单，一般只能直接返回一个

return

表达式，在C++14对其进行了扩展，可以支持更复杂的

if-else

表达式。

这样子的话

constexpr

表达式就可以被推广到更多复杂的应用场景，只要满足编译期可知的条件就行了，甚至可以用于类的构造函数和类的

setters

（getter就不用说了只是简单的返回值而已）！

这一Item的目的就是告诉我们，尽可能的使用

constexpr

去修饰表达式或者函数，这意味着修饰之后的对象都可以被用于

上下文需要常量

的地方，这是对常量使用的一种长期保证，常量的好处就不赘述了，并且假使有错或者有误用，也能更快地在编译期发现。