C++ 中的 constexpr 是什么？ [重复]

Question

我对

constexpr

的概念感到非常困惑，因为我读过

constexpr

是在编译时评估的，因此与正常的

const

相比，它对于性能优化很有用。

constexpr int i = 0;
constexpr int& ri = i;

上面的代码返回错误“来自'const int'类型的表达式的'int&'类型的引用无效初始化”，为什么？

另外，接下来的代码有一个错误：

constexpr int i = 0;
constexpr int* ri = &i;

如果我将

constexpr

关键字替换为

const

，以上所有内容都可以正常工作。

Answer 1

constexpr int i = 0;
constexpr int  * ri = &i;

第二行是一个问题，因为指针没有指向

const

对象。指针本身是

const

。

使用

constexpr int i = 0;
constexpr int const * ri = &i;

解决了这个问题。但是，如果变量是在函数作用域中定义的，这仍然是一个问题。

constexpr int i = 0;
constexpr int const* ri = &i;

int main() {}

是一个有效的程序。

void foo()
{
   constexpr int i = 0;
   constexpr int const* ri = &i;
}

int main() {}

不是有效的程序。

以下是 C++11 标准关于 地址常量表达式 的规定：

5.19 常量表达式

3.. 地址常量表达式是指针类型的纯右值核心常量表达式，其计算结果为具有静态存储持续时间的对象的地址、函数的地址或空指针值，或者类型的纯右值核心常量表达式

std::nullptr_t

。

Answer 2

回复

” 如果我用 const 替换 constexpr 单词，以上所有操作都可以正常工作。”

A

const int*

本质上意味着

(const int)*

，只不过你不能那样使用括号。 A

constexpr int*

表示

constepxr (int*)

（同上）。

这是因为

constexpr

不是类型的一部分，你不能将类型命名为

constexpr int

，而

const

是类型的一部分。

而不是

constexpr int i = 0;
constexpr int& ri = i;

试图声明对非

constexpr

的

const

引用，只需写

constexpr int i = 0;
constexpr int const& ri = i;

您可以向后阅读，因为

ri

是对

const

int

的引用，即

constexpr

（在编译时评估）。

---

附录：

似乎 C++14 要求本地非

static

constexpr

对象具有 自动存储持续时间，以 as-if 规则为模进行优化。

为了满足这一点，即使代码可以跨编译器移植，如果上述声明出现在函数本地，请添加

static

以确保引用的对象的静态存储持续时间：

void oops()
{
    static constexpr int i = 0;      // Necessary with some compilers.
    constexpr int const& ri = i;
}

否则它可能无法编译，例如g++，并且通过省略对 constexpr 的适当约束，这“可能”是 C++14 和 C++11 标准所要求的。

备注： ^{1 请参阅R. Sahu 的回答的讨论
。}

Answer 3

constexpr

是在

编译时

评估的。所以编译时该值必须是可评估的。 例如：

constexpr int i = 0;
constexpr int& ri = i;

第一行，编译时可评估0，其值为0。

但是对于第二行，编译器需要

i

的地址来进行赋值，这是在运行时确定的。所以这条线会失败。

Answer 4

constexpr

功能定义了编译期间发生的计算。合理的问题：

允许

任何计算
• 有意义吗？
合理答案：

不
• ，因为这需要编译器内部的大量机器、资源等，而没有直接需要。
因为该标准允许在

constexpr

代码中使用相当有限的功能。有人可能会争论为什么是这个集合而不是其他东西？好吧，稍后标准可能会发展并允许更多。