const vs conexpr auf Variablen

Question

Gibt es einen Unterschied zwischen den folgenden Definitionen?

const  double PI = 3.141592653589793; 
constexpr double PI = 3.141592653589793; 

Wenn nicht, welcher Stil wird in C++ 11 bevorzugt?

Answer 1

Ich glaube es gibt einen Unterschied. Lassen Sie uns sie umbenennen, so dass wir über sie leicht mehr sprechen kann:

const  double PI1 = 3.141592653589793; 
constexpr double PI2 = 3.141592653589793; 

Sowohl PI1 und PI2 konstant sind, dh Sie können sie nicht ändern können. nurPI2 ist eine Kompilierzeitkonstante. Es wird soll initialisiert werden zu kompilierter Zeit. PI1 kann zur Kompilierzeit oder zur Laufzeit initialisiert werden. Außerdem kann nurPI2 in einem Kontext verwendet werden, der eine Kompilierzeitkonstante erfordert. Zum Beispiel:

constexpr double PI3 = PI1; // error 

aber:

constexpr double PI3 = PI2; // ok 

und:

static_assert(PI1 == 3.141592653589793, ""); // error 

aber:

static_assert(PI2 == 3.141592653589793, ""); // ok 

In Bezug auf die sollten Sie verwenden? Verwenden Sie, was immer Ihren Bedürfnissen entspricht. Möchten Sie sicherstellen, dass Sie über eine Kompilierzeitkonstante verfügen, die in Kontexten verwendet werden kann, in denen eine Kompilierzeitkonstante erforderlich ist? Möchten Sie in der Lage sein, es mit einer zur Laufzeit ausgeführten Berechnung zu initialisieren? Usw.

Answer 2

Kein Unterschied hier, aber es spielt eine Rolle, wenn Sie einen Typ haben, der einen Konstruktor hat.

struct S { 
    constexpr S(int); 
}; 

const S s0(0); 
constexpr S s1(1); 

s0 ist eine Konstante, aber es verspricht nicht zur Compile-Zeit initialisiert werden. s1 ist markiert constexpr, so ist es eine Konstante und, weil S 's Konstruktor auch constexpr markiert ist, wird es zur Kompilierzeit initialisiert werden.

Meistens zählt diese, wenn die Initialisierung zur Laufzeit zeitaufwendig sein würde, und Sie wollen, dass die Arbeit drücken auf die Compiler ab, wo es ist auch zeitaufwendig, aber langsam nicht die Ausführungszeit des kompilierten Programms nach unten

Answer 3

consExpr zeigt einen Wert an, der konstant ist und während der Kompilierung bekannt ist.
const zeigt einen Wert an, der nur konstant ist; Es ist nicht zwingend notwendig, dies während der Kompilierung zu wissen.

int sz; 
constexpr auto arraySize1 = sz; // error! sz's value unknown at compilation 
std::array<int, sz> data1;   // error! same problem 

constexpr auto arraySize2 = 10; // fine, 10 is a compile-time constant 
std::array<int, arraySize2> data2; // fine, arraySize2 is constexpr 

Beachten Sie, dass const nicht die gleiche Garantie wie constexpr bietet, weil const Objekte nicht mit den Werten während der Kompilierung bekannt initialisiert werden müssen.

int sz; 
const auto arraySize = sz;  // fine, arraySize is const copy of sz 
std::array<int, arraySize> data; // error! arraySize's value unknown at compilation 

Alle conexpr Objekte sind const, aber nicht alle const Objekte sind constexpr.

Wenn Sie möchten, dass Compiler garantieren, dass eine Variable einen Wert hat, der in Kontexten verwendet werden kann, die Kompilierzeitkonstanten erfordern, ist das Werkzeug, nach dem zu suchen, conexpr, nicht const.

Answer 4

A consExpr symbolische Konstante muss einen Wert erhalten, der zur Kompilierzeit bekannt ist. Zum Beispiel:

constexpr int max = 100; 
void use(int n) 
{ 
    constexpr int c1 = max+7; // OK: c1 is 107 
    constexpr int c2 = n+7; // Error: we don’t know the value of c2 
    // ... 
} 

Fälle zu behandeln, in denen der Wert einer „Variable“, die mit einem Wert initialisiert wird, der zum Zeitpunkt der Kompilierung nicht bekannt ist, aber ändert sich nie nach der Initialisierung C++ eine zweite Form von konstanten bietet (a const). Beispiel:

constexpr int max = 100; 
void use(int n) 
{ 
    constexpr int c1 = max+7; // OK: c1 is 107 
    const int c2 = n+7; // OK, but don’t try to change the value of c2 
    // ... 
    c2 = 7; // error: c2 is a const 
} 

Solche „const Variablen“ sind aus zwei Gründen sehr häufig:

1. C++ 98 nicht constexpr haben, so dass die Leutekonst verwendet.
2. Listenelement "Variablen", die keine konstanten Ausdrücke sind (ihr Wert ist zur Kompilierzeit nicht bekannt), aber Werte nach nicht ändern Initialisierung sind an sich sehr nützlich.