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c++中constexpr和const有什么本质区别_c++ constexpr与const区别详解

冰火之心

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发布时间:2025-10-14 21:49:01

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constexpr 要求编译时求值,const 仅保证不可变;例如 constexpr 可用于数组大小,而 const 若依赖运行时初始化则不能。

c++中constexpr和const有什么本质区别_c++ constexpr与const区别详解

constexprconst 在 C++ 中都用于表示“不可变”,但它们的本质区别在于: const 表示运行时或编译时的只读性,而 constexpr 强调必须在编译时求值,并且其值可用于需要常量表达式的上下文中。

const 是运行时常量

const 修饰的变量表示“不能被修改”,但它是在运行时初始化的。也就是说,它的值可以在程序启动后确定,不一定在编译期已知。

例如:
int x = 5;
const int a = x; // 合法,但 a 的值直到运行时才确定

上面代码中,a 被声明为 const,但它的值依赖于运行时变量 x,因此不能用作数组大小、模板参数等需要编译时常量的场景。

constexpr 是编译时常量

constexpr 修饰的变量或函数要求在编译时就能计算出结果。如果无法在编译期求值,代码将编译失败。

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例如:
constexpr int b = 5;           // 合法,5 是字面量
constexpr int c = b + 10;      // 合法,可在编译时计算
// constexpr int d = std::rand(); // 错误!std::rand() 是运行时函数

因为 constexpr 变量必须是编译期常量,所以它可以安全地用于数组长度、模板非类型参数等场合:

int arr[b]; // 合法,b 是编译时常量

constexpr 函数支持编译时和运行时调用

constexpr 不仅能修饰变量,还能修饰函数。这样的函数在传入的是编译期常量时,会在编译时求值;否则在运行时执行。

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示例:
constexpr int square(int n) {
    return n * n;
}

constexpr int val1 = square(5); // 编译时计算,val1 = 25

int x = 5; int val2 = square(x); // 运行时调用

这体现了 constexpr 的灵活性:它不强制函数只能在编译时使用,而是“尽可能在编译时求值”。

const 不能用于函数返回编译时常量

const 不能让一个函数返回值成为编译期常量。即使函数返回 const 值,也不能用于需要常量表达式的地方。

比如下面写法是错误的:

const int get_size() { return 10; }
// int arr[get_size()]; // 错误!get_size() 不是 constexpr

只有使用 constexpr 才能让函数具备参与编译时计算的能力。

基本上就这些。简单说:const 防止修改,constexpr 确保编译时计算。如果你需要一个值在编译期就可用(如数组大小、模板参数),就必须用 constexpr。const 更偏向于“只读语义”,而 constexpr 强调“编译期可计算性”。

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