const 和 constexpr 深入学习

在 C++ 中，const 和 constexpr 都可以用来修饰对象和函数。修饰对象时，const 表示它是常量，而 constexpr 表示它是一个常量表达式。常量表达式必须在编译时期被计算1。修饰函数时，const 只能用于非静态成员的函数，而 constexpr 可以用于含参和无参函数。constexpr 函数适用于常量表达式，只有在下面的情况下编译器才会接受 constexpr 函数：

函数体必须足够简单，除了 typedef 和静态元素，只允许有 return 语句。如构造函数只能有初始化列表，typedef 和静态元素（实际上在 C++14 标准中已经允许定义语句存在于 constexpr 函数体内了）。
参数和返回值必须是字面值类型。

常量表达式的概念如下：

必须是可以在编译阶段被识别的。比如模版的参数/数组的大小。
用 constexpr 修饰某物并不保证它一定在编译时被计算，也可以在运行时被计算。
不用 constexpr 也可能是一个常量表达式，如 const int N = 3; int num [N] = {1,2,3,};，N 在声明时初始化，满足常量表达式的标准，虽然没用 constexpr。

所以，到底什么时候用 constexpr？像上面的 N，虽然没有用 constexpr 仍然是一个常量表达式。事实上，const 本身和它的枚举类型若在声明时初始化那么就是一个常量表达式。在函数中若有常量表达式那么必须用 constexpr，仅仅满足常量表达式的条件是不够的。

所以，const 和 constexpr 的主要区别在于：

const 变量的初始化可以延迟到运行时，而 constexpr 变量必须在编译时进行初始化。
const 变量可以通过 const_cast 类型转换来修改值，而 constexpr 是不可以修改的。可以将 const 理解为只读变量更符合其含义。
const 只能用于非静态成员函数，而 constexpr 可以和成员、非成员、构造函数一起使用。

我们来深入学习代码


int fun(int x) {return x;
}constexpr int ff(int x) {return x;
}int main()
{int x = 10;const int a = x;constexpr int b = x;  // 错误的 表达式 必须是常量constexpr int c = fun(10);   // 也是错误的constexpr int d = ff(10);   // 正确的constexpr int d = ff(x);   // 错误的
}

const int a = x; 是正确的，因为 a 是一个常量，可以被赋值为一个变量。
constexpr int b = x; 是错误的，因为 x 不是常量表达式，而 constexpr 变量必须在编译时求值为常量表达式。
constexpr int c = fun(10); 是错误的，因为 fun(10) 返回的不是常量表达式。在 constexpr 上下文中，函数的返回值必须是常量表达式。
constexpr int d = ff(10); 是正确的，因为 ff(10) 返回的是常量表达式。
constexpr int e = ff(x); 是错误的，因为 x 不是常量表达式。