运行时常量(const)和编译时常量(constexpr)

在c++中，我们会常常遇到常量的概念。常量表示该值不可修改。如:

const int i=3;//i为常量

const 还可以修饰函数参数，函数返回值，函数本身，类等。在不同的条件下，const有不同的意义，大多数情况const描述的都是”运行时常量概念“，既具有运行时数据不可更改性。不过有时候，我们需要编译时期的常量性，这是const关键字无法保证的。如：

const int getconst()
{
	return 1;
}
void testfun(int n)
{
	int arr[getconst()] = { 0 };//无法通过编译
	switch (n)
	{
	case getconst()://无法通过编译
	{
        //.......
	}break;
	default:
		break;
	}
}

那如果想要获得编译时期的常量，有没有办法呢？最简单的方法，可以使用c语言中的宏代替getconst函数。

#define getconst 1

当然这种简单粗暴的做法即使有效，也会把C++来回“石器时代”。C++11中对编译时期常量 引入了constexpr ,既常量表达式(const expression)。上面的getconst函数就可以用下面的声明方法：

constexpr int getconst()
{
	return 1;
}

即在函数表达式前面加上constexpr关键字即可。有了常量表达式这样的声明，编译器就可以在编译时期对getconst表达式进行值计算，从而将其视为一个编译时期的常量（可能）。在C++11中，常量表达式实际上不仅仅用于函数，还可以作用于数据声明，类的构造等。

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1.constexpr修饰函数--常量表达式函数

在函数返回值类型前加上关键字constexpr来使其成为常量表达式函数。不过需要注意：

a.函数必须返回值（不能是void函数 ,也没意义）。  如：constexpr void f()；这样的不返回值得函数就不能是常量表达式。因为无法获得常量得常量表达式时不被认可得。

b.在使用前必须已有定义。   对于普通函数而言。调用函数只需要有函数的声明就够了，但是常量表达式函数的 使用 不同。使用讲的时编译时值的计算，而调用时运行时期概念

constexpr int f();//声明
int a = f();//调用 运行时期
const int b = f();//调用
constexpr int c = f();//无法通过编译 编译器无法确定f()值     使用 编译时期
constexpr int f() { return 1; };//定义
constexpr int d = f();//使用

c.return 返回值语句表达式不能使用非常量表达式的函数，全局函数，且必须是一个常量表达式

const int e(){return 1;};
constexpr int f(){return e();};//无法通过编译

或形如：

int g =1;
constexpr int f(){return g;};//无法通过编译

2.constexpr修饰变量 -- 常量表达式值

a.修饰基本数据类型

通常情况下，常量表达时值必须被一个常量表达式赋值，即在使用前必须被初始化。

const int a=1;
constexpr int b =1;

多数情况下上面两者没有区别,但是a在全局中编译器会为a产生值,而b不一定会为其产生值，仅将其当做编译时期的值，只有代码显示地使用了它的值才会产生值。

b.修饰自定义类型 

当修饰自定义类型时注意两点：一是 构造函数加constexpr修饰 函数体必须为空；二是 初始化列表只能有常量表达式来赋值如：

	struct MyStruct
	{
	constexpr MyStruct(int x) :i(x) {};
        constexpr int getivalue(){return i};
        private:
            int i;
	};
	constexpr MyStruct ms(1);
	constexpr MyStruct ms2 = { 2 };

总结：constexpr体现的是编译时期的“常量性”, 如不能作用于virtual的成员函数