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constexpr 关键字的概念丰富，作用于对象和函数时意义不同。
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作用于对象，constexpr 描述的对象是常量，且值在编译期已知。
int sz; // 未初始化的int
constexpr auto arraySize1 = sz; // error! sz的值在编译期未知
const auto arraySize2 = sz; // ok. arraySize2是sz的const copy。MSVS过编译但链接报错，GCC可以运行且输出为0。
std::array data1; // error, std::array的size必须在编译期已知
std::array data2; // error, 同上
constexpr auto arraySize3 = 10; // ok
std::array data3; // ok
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总结：所有 constexpr 对象都是 const，但不是所有 const 对象都是 constexpr。当你需要保证一个变量是编译期已知（已初始化）的常量时，使用 constexpr 而不是 const。
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作用于函数，constexpr 描述的函数被调用时如果参数是编译期常量，则其值也在编译期被计算；如果有一个或更多参数在编译期未知，则表现与普通函数一样。相当于是一个纯编译期的常量函数与一个普通函数的二合一。
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接下来通过一个情景展示 constexpr 的使用如何扩展到超出你想象的范围。假设我们要在一个 std::array 中存储某个系统的状态，状态的数量（数组空间）大小是 3 n 3^n 3n，其中 n 或许是或许不是一个常量。这里有两个原因使我们不能使用 std::pow 函数：一，它作用于浮点型；二，它不是 constexpr，所以不能将它用于 std::array 的size。那我们就自己写一个：
constexpr int pow(int base, int exp) noexcept {
return (exp == 0 ? 1 : base * pow(base, exp - 1));
}
...
constexpr auto num = 5;
std::array results;
- C++11对 constexpr 函数的限制是其只能有一个语句：return，可以用条件运算符 ?: 代替 if-else 和用递归来代替循环。C++14放宽了这一要求，于是可以写一个循环版本的 pow 函数：
constexpr int pow(int base, int exp) noexcept {
auto result = 1;
for (int i = 0; i < exp; ++i) result *= base;
return result;
}
- constexpr 函数只能接受和返回字面类型（literal types），即在编译期有确定值的类型。所有内建类型除 void 均满足这一点，而实际上用户定义的类型也可以满足，因为构造和其它成员函数可以被声明为 constexpr：
class Point {
public:
constexpr Point(double xVal = 0, double yVal = 0) noexcept
: x(xVal), y(yVal)
{}
constexpr double xValue() noexcept { return x; }
constexpr double yValue() noexcept { return y; }
constexpr void setX(double newX) noexcept { x = newX; } // C++14
constexpr void setY(double newY) noexcept { y = newY; }
private:
double x, y;
};
- C++11中，两个 setter 函数不能被声明为 constexpr，因为（1）它们的返回类型是 void；（2）constexpr 隐含为 const 条件，而它们更改了数据成员的值。C++14中放宽了这两个限制，于是它们也能是 constexpr 函数了。于是，以下 Point 的构建、运算等操作都可以在编译期完成：
constexpr
Point midPoint(const Point& p1, const Point& p2) noexcept
{
return Point((p1.xValue() + p2.xValue()) / 2,
(p1.yValue() + p2.yValue()) / 2);
}
constexpr
Point reflection(const Point& p) noexcept
{
Point result;
result.setX(-p.xValue());
result.setY(-p.yValue());
return result;
}
constexpr Point p1(9.4, 27.7);
constexpr Point p2(28.8, 5.3);
constexpr auto mid = midPoint(p1, p2);
constexpr auto reflectedMid = reflection(mid);
总结
- constexpr 对象是 const，且其值在编译期已知（必须是经过初始化的）。
- constexpr 函数当使用编译期已知量作为参数调用时其结果也在编译期得出。
- constexpr 是对象或函数声明（接口）的一部分。
