c++中的const与constexpt的区别

c++中的const与constexpr的区别

const

const 是一种修饰符，用于声明一个只读的常量。它可以用于变量、函数参数和函数返回类型。声明为 const 的变量的值在初始化后就不能再改变。

适用场景：
const 适用于声明运行时常量，在编译时无法确定值的情况下。
示例：

• 定义一个不可变的配置参数

const int MAX = 100;

• 声明一个不可变的字符串：

const char* ERROR_MESSAGE = "An error occurred";

• 声明一个引用传递的函数参数：

void function(const std::string& str){

}

const 使得变量或参数的值不能被修改，从而确保了代码的安全性和可维护性。

constexpr

constexpr 是 C++11 引入的关键字，用于声明编译时求值的常量表达式。它可以用于变量和函数。

constexpr 适用于声明编译时常量，即在编译期间就可以计算其值的情况。
示例：

• 声明一个已知在编译期间就可以计算的常量：

constexpr int SQUARE(int x) {
    return x * x;
}

constexpr int squaredValue = SQUARE(5);  // 在编译时计算 5 的平方

• 在数组的大小和索引中使用编译时常量：

constexpr int ARRAY_SIZE = 5;
int array[ARRAY_SIZE];

• 在编译时执行递归操作，并计算结果作为常量：

constexpr int factorial(int n) {
    if (n <= 1)
        return 1;
    else
        return n * factorial(n - 1);
}

constexpr int result = factorial(5);  // 在编译时计算阶乘

这些例子展示了 constexpr 在编译时进行计算，从而提高了性能和效率，并允许在编译期间执行更多的操作

效率对比

一般推荐使用 constexpr 来提高效率。

constexpr 声明的常量在编译时就可以进行计算，并且可以在更多上下文中使用，包括数组大小、模板参数、静态断言等。使用 constexpr 可以使编译器在编译时进行优化和预计算，从而提高程序的性能和效率。

相比之下，const 声明的常量是在运行时确定的，需要在程序运行过程中去读取内存中的值。这可能会导致一些额外的开销，并且在某些情况下无法进行编译时优化。

当需要一个可以在编译时计算的常量，或者需要在编译期间进行操作（如数组大小、模板实例化），或者需要在编译时执行递归操作来计算结果时，constexpr 是更好的选择。

需要注意的是，constexpr 对于函数的编写有一些限制，函数需要满足一定的条件才能声明为 constexpr。例如，函数体内不能包含任何动态分配的内存或 I/O 操作，循环语句需要是可展开的等。因此，在使用 constexpr 时需要遵循相关的规则和限制。