有没有可能，将Item 15为constexpr？

本文翻译自modern effective C++，由于水平有限，故无法保证翻译完全正确，欢迎指出错误。谢谢！ 博客已经迁移到这里啦 如果说C++11中有什么新东西能拿“最佳困惑奖”的话，那肯定是constexpr了。当把它用在对象上时，它本质上是const的加强版，但是把它用在函数上时，它将拥有不同的意义。切开“迷雾”（解开困惑）是值得的，因为当constexpr符合你想表达的情况时，你肯定会想要使用它的。 从概念上来说，constexpr表明的一个值不只是不变的，它还能在编译期被知道。但是这个概念只是故事的一部分，因为当constexpr应用在函数上时，事情变得比看上去还要微妙。为了避免毁掉后面的惊喜，现在，我只能说你不能假设constexpr函数的返回值是const的，同时你也不能假设这些值能在编译期被知道。也许最有趣的是，这些东西都是特性（是有用的）。对于constexpr函数来说，不需要产生const或能在编译期知道的返回结果是一件好事。 但是，让我们从constexpr对象开始。这些对象确实是常量，也确实能在编译期被知道。（技术上来讲，它们的值是在翻译阶段被决定的，翻译阶段包含了编译期和链接期。除非你要写一个C++的编译器或连接器，不然这都影响不到你，所以你能在编程的时候，开心地假设为constexpr对象的值是在编译期被决定的） 值能在编译器知道是很有用的。它们能代替只读内存，举个例子，尤其是对一些嵌入式系统来说，这是一个相当重要的特性。更广泛的应用就是，当C++要求一个不变的，并且在编译期能知道的整形常量表达式的时候，我们可以使用它（constexpr对象或函数）来替代。这样的场景包括了数组大小的说明，整形模板参数（包括std::array对象的长度），枚举成员的值，alignment说明符，等等。如果你想使用变量来做这些事，你肯定想要把它声明为constexpr，因为编译器会确保它是一个编译期的值： int sz; //non-constexpr变量 ... constexpr auto arraySize1 = sz; //错误！sz的值不是在编译期被知道的 std::array<int, sz> data1; //错误！同样的问题 constexpr auto arraySize2 = 10; //对的，10是一个编译期的常量 std::array<int, arraySize2> data2; //对的，arraySize2是一个constexpr 记住，const不能提供和constexpr一样的保证，因为const对象不需要用“在编译期就知道的”值初始化： int sz; ... const auto arraySize = sz; //对的，arraySize是拷贝自sz的const变量 std::array<int, arraySize> data; //错误！arraySize的值不能在编译期知道 简单来说，所有的constexpr对象都是const对象，但是不是所有的const对象都是constexpr对象。如果你想让编译器保证变量拥有的值能被用在那些，需要编译期常量的上下文中，那么你就应该使用constexpr而不是const。 当涉及constexpr函数时，constexpr对象的使用范围变得更加有趣。当使用编译期常量来调用这样的函数时，它们产生编译期常量。当用来调用函数的值不能在运行期前得知时，它们产生运行期的值。这听起来好像你知道它们会做什么，但是这么想是错误的。正确的观点是这样的： constexpr函数能被用在要求编译期常量的上下文中，如果所有传入constexpr函数的参数都能在编译期知道，那么结果将在编译期计算出来。如果有任何一个参数的值不能在编译期知道，你的代码就被拒绝（不能在编译期执行）了。 当使用一个或多个不能在编译期知道的值来调用一个constexpr函数时，它表现得就像一个正常的函数，在运行期计算它的值。这意味着你不需要两个函数来表示相同的操作，一个为编译期常量服务，一个为所有的值服务。constexpr函数把这些事都做了。 假设你需要一个数据结构来存放一个运算方式不会改变的实验结果。举个例子，在实验过程中，灯的亮度等级（有高，低，关三种状态），风扇的速度，以及温度也是这样，等等。如果这里有n种环境条件和实验有关，每种条件有三种状态，那么结果的组合数量就是3n。因此对于实验结果的所有的组合进行保存，就需要一个起码有3n的空间的数据结构。假设每个结果都是一个int，那么n就是在编译期已知的（或者说可以计算出来），std::array是一个合理的选择。