C++11 constexpr使用详解

什么是constexpr

C++11引入了constexpr关键字，可在编译时求值的表达式必须使用constexpr标识。constexpr允许指定在编译时计算表达式的值，可以用于更高效的编译时计算。

constexpr函数

使用constexpr关键字定义的函数必须满足以下要求：

1. 返回值类型和所有参数类型均应该是字面类型（literal type）。
2. 函数体仅包含简单语句（return、while、if、for），不允许使用分支和循环语句。
3. 函数必须有一个返回语句，返回一个常量表达式。

示例代码：

constexpr int fibonacci(int n)
{
    if (n == 1 || n == 2)
        return 1;
    return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
}

int main(){
    constexpr int a = fibonacci(10);  // 编译时就计算出了结果
}

在上面的示例中，使用constexpr修饰函数fibonacci，在编译时就可以通过递归计算出值，从而确保了编译时运算。

constexpr变量

使用constexpr关键字声明的变量必须满足以下要求：

1. 变量类型必须为字面类型
2. 变量必须通过= operator进行初始化，初始化表达式必须是常量表达式
3. 变量被隐式声明为const

示例代码：

constexpr int factorial(int n)
{
    if (n == 0)
        return 1;
    return n * factorial(n - 1);
}

int main()
{
    constexpr int a = factorial(5);  // 编译时计算出结果
    static_assert(a == 120, "a != 120");  // 编译时加入断言，判断是否正确
}

在上面的示例中，使用constexpr声明变量a，值为通过递归计算得到的阶乘结果。使用static_assert断言判断在编译时计算出的结果是否正确。

总结

constexpr关键字可以用于在编译时计算表达式，提高代码的执行效率。在使用constexpr时需注意函数和变量的类型要求，限制函数体中使用的语句种类，保证能在编译时计算出表达式的结果。

以上就是C++11 constexpr使用详解的完整攻略。