constexpr と const の違いは何ですか? 質問する

基本的な意味と構文

どちらのキーワードも、関数だけでなくオブジェクトの宣言でも使用できます。オブジェクトに適用する場合の基本的な違いは次のとおりです。

• constオブジェクトを定数として宣言します。これは、一度初期化されると、そのオブジェクトの値は変更されないことが保証され、コンパイラはこの事実を最適化に利用できます。また、初期化後に変更されることを意図していないオブジェクトを変更するコードをプログラマが記述するのを防ぐのにも役立ちます。

• constexpr標準で定数式と呼ばれるものに使用するのに適したオブジェクトを宣言します。ただし、これがconstexprこれを行う唯一の方法ではないことに注意してください。

関数に適用する場合の基本的な違いは次のとおりです。

• const非静的メンバー関数にのみ使用でき、一般的な関数には使用できません。メンバー関数が非静的データ メンバーを変更しないことを保証します (変更可能なデータ メンバーは除きます。これらはいずれにしても変更できます)。

• constexprは、メンバー関数と非メンバー関数の両方、およびコンストラクタで使用できます。これは、関数が定数式での使用に適していることを宣言します。コンパイラは、関数が特定の基準 (7.1.5/3,4) を満たしている場合にのみこれを受け入れます。最も重要なのは^(†)です。

  • 関数本体は非仮想かつ非常に単純である必要があります。typedef と静的アサートを除き、単一のreturnステートメントのみが許可されます。コンストラクターの場合、初期化リスト、typedef、および静的アサートのみが許可されます。(ただし、= defaultも= delete許可されます。)
  • C++14 以降では、ルールが緩和され、constexpr 関数内で許可される内容は、asm宣言、文、およびgoto以外のラベルを持つ文、try ブロック、非リテラル型の変数の定義、静的またはスレッド ストレージ期間の変数の定義、初期化が実行されない変数の定義です。casedefault
  • 引数と戻り値の型はリテラル型（つまり、一般的には非常に単純な型、通常はスカラーまたは集合体）である必要があります。

定数式

上で述べたように、constexprオブジェクトと関数の両方を定数式での使用に適したものとして宣言します。定数式は単なる定数以上のものです。

• テンプレートパラメータや配列サイズ指定子など、コンパイル時の評価が必要な場所で使用できます。

  template<int N>
  class fixed_size_list
  { /*...*/ };
  
  fixed_size_list<X> mylist;  // X must be an integer constant expression
  
  int numbers[X];  // X must be an integer constant expression
  

• ただし、注意してください:

• 何かを として宣言しても、constexpr必ずしもコンパイル時に評価されることが保証されるわけではありません。そのような用途には使用できますが、実行時に評価される他の場所でも使用できます。

• オブジェクトは、宣言されなくても定数式で使用できる場合があります。例:constexpr

  int main()
  {
    const int N = 3;
    int numbers[N] = {1, 2, 3};  // N is constant expression
  }
  

  これが可能なのはN、 が定数であり、宣言時にリテラルで初期化されるため、 が宣言されていなくても定数式の基準を満たすためですconstexpr。

constexpr const int N = 5;

constexpr int N = 5;

static constexpr int N = 3;

int main()
{
  constexpr const int *NP = &N;
}

constexpr void f();

constexpr void f() const;