C++中constexpr和#define定义常量的区别

在C++中，使用 constexpr 来定义常量和使用宏 #define 有几个关键区别：

类型安全：constexpr 常量有类型，宏没有类型。
作用域：constexpr 常量遵循C++的作用域规则，而宏是文本替换，不遵循作用域规则。
调试：constexpr 常量在调试时可见，宏通常不可见。
编译时计算：constexpr 常量是编译时常量，允许编译器进行优化，而宏只是简单的文本替换。

你可以在类内使用 constexpr 来定义常量，并规定这些常量只在类的范围内生效。以下是一个示例：

#include <iostream>class MyClass {
public:static constexpr int ARRAY_SIZE = 148;  // 使用 constexpr 定义常量void print() const {int name[ARRAY_SIZE];  // 使用类内的常量定义数组大小for (int i = 0; i < ARRAY_SIZE; ++i) {name[i] = i;}for (int i = 0; i < ARRAY_SIZE; ++i) {std::cout << name[i] << " ";}std::cout << std::endl;}
};int main() {MyClass myObject;myObject.print();return 0;
}

在这个示例中：

static constexpr int ARRAY_SIZE = 148; 在类内定义一个 constexpr 常量。
这个常量 ARRAY_SIZE 是静态的，属于类本身，可以在类的所有成员函数中使用。
在 print 成员函数中，使用 ARRAY_SIZE 定义数组的大小。

区分 `constexpr` 和宏的区别

类型安全：
- constexpr int ARRAY_SIZE = 148;：类型安全，ARRAY_SIZE 是一个 int 类型的常量。
- #define ARRAY_SIZE 148：宏没有类型，简单的文本替换。
作用域：
- constexpr：遵循C++的作用域规则，只在定义它的作用域内有效。
- #define：宏在整个翻译单元中有效，不受作用域限制。
调试：
- constexpr：常量在调试时可见，可以检查其值。
- #define：宏在预处理阶段替换后不可见，调试时难以检查。
编译时计算：
- constexpr：允许编译器在编译时进行计算和优化。
- #define：简单的文本替换，不涉及编译时计算。

限定常量只在类内函数生效

如果你想限制常量只在类内的某些函数中生效，可以将 constexpr 定义在函数内部，但这样定义的常量只在该函数内有效。例如：

#include <iostream>class MyClass {
public:void print() const {constexpr int ARRAY_SIZE = 148;  // 仅在这个函数中有效int name[ARRAY_SIZE];for (int i = 0; i < ARRAY_SIZE; ++i) {name[i] = i;}for (int i = 0; i < ARRAY_SIZE; ++i) {std::cout << name[i] << " ";}std::cout << std::endl;}void anotherFunction() const {// 这里不能使用 ARRAY_SIZE，因为它只在 print 函数中定义}
};int main() {MyClass myObject;myObject.print();return 0;
}