Question

我正在学习C ++编程语言，在一章中，我的书向我介绍了常量的概念：

constexpr符号常量必须赋予编译时已知的值

编译时知道的值是多少？我们为什么需要它们？

Answer 1

constant expression表示编译器可以在编译时（即程序在编译期间运行之前）进行计算的表达式。

常量表达式可用于初始化标有constexpr（referring to the C++11 concept）的变量。这样的变量为编译器提供了可以进行编译时评估的提示（这可能会节省宝贵的运行时间），例如。

#include <iostream>

constexpr int factorial(int n) // Everything here is known at compile time
{
    return n <= 1 ? 1 : (n * factorial(n - 1));
}

int main(void)
{
    constexpr int f = factorial(4); // 4 is also known at compile time
    std::cout << f << std::endl;
    return 0;
}

Example

如果不提供常量表达式，编译器无法在编译时实际完成所有这些工作：

#include <iostream>

constexpr int factorial(int n) // Everything here is known at compile time
{
    return n <= 1 ? 1 : (n * factorial(n - 1));
}

int main(void)
{
    int i;
    std::cin >> i;
    const int f = factorial(i); // I really can't guess this at compile time..
                                // thus it can't be marked with constexpr
    std::cout << f << std::endl;
    return 0;
}

Example

编译时额外工作而不是运行时工作的好处是性能增益，因为您编译的程序可能能够使用预先计算的值而不必每次都从头开始计算它们。常量表达式越贵，程序获得的收益就越大。

Answer 2

编译时知道的值是什么？

我认为谈论常量表达式更有意义。常量表达式具有在编译时已知的值。粗略地说，它可能只是一个文字，另一个变量的名称（其值在编译时也是已知的）或涉及在编译时已知值的子表达式的复杂表达式。

引用声明用constexpr声明的变量的初始值设定项需要是常量表达式。特别是表达必须满足的要求是一个常量表达式;列出here。

例子是

constexpr int i = 54;
constexpr float f = 684; // Compile-time conversion from int to float

constexpr int func( int i )
{
    return i*47 % 23;
}

constexpr auto value = func(i * f); // Okay; constexpr function called
                                    // with arguments that, when substituted inside,
                                    // yield constant expressions

有时在编译时实际知道一个值，但根据标准，表达式不是常量。那包括

int i = 43;
constexpr int j = reinterpret_cast<int>(i); // Shouldn't compile. (Does with GCC)

有些情况下编译器可能会进行常量折叠 - 某些值可以在编译时计算，但不一定要这样。

int i = 0;

for (int j = 1; j != 10; ++j)
    i += j;

return i;

只要行为保持不变，编译器就可以完全消除循环并用i初始化55（或简单地返回55并消除i）。这称为the as-if rule。

Answer 3

这意味着程序不需要运行以计算常量。例如：

int num = 4;

您需要这些值，以便编译器将变量放在符号表中，程序可以在这些表中引用它们并使用它们。对于常量，编译器将常量表示为无法更改的值。因此，如果将常量声明为在运行时确定的某个常量，则它将不起作用，因为如果在编译时未定义常量，则保持未定义。我希望这是有道理的。

在编译时知道什么值？

3 个答案: