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変数のconst vs constexpr

次の定義に違いはありますか？

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

そうでない場合、C++ 11ではどのスタイルが推奨されますか？

c++variablesc++11constconstexpr
246
fredoverflow

違いがあると思います。より簡単に話せるように、名前を変更しましょう。

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

PI1とPI2は両方とも定数であり、変更できません。ただし、のみPI2はコンパイル時の定数です。 shallコンパイル時に初期化されます。 PI1は、コンパイル時または実行時に初期化できます。さらに、コンパイル時定数を必要とするコンテキストでonlyPI2を使用できます。例えば：

constexpr double PI3 = PI1;  // error

しかし：

constexpr double PI3 = PI2;  // ok

そして：

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

しかし：

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

どちらを使うべきですか？ニーズに合ったものを使用してください。コンパイル時定数が必要なコンテキストで使用できるコンパイル時定数を確保したいですか？実行時に実行される計算で初期化できるようにしますか？等。

283
Howard Hinnant

ここでは違いはありませんが、コンストラクターを持つ型がある場合は重要です。

struct S {
    constexpr S(int);
};

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

s0は定数ですが、コンパイル時に初期化されることを約束しません。 s1はconstexprとマークされているため、定数であり、Sのコンストラクターもconstexprとマークされているため、コンパイル時に初期化されます。

ほとんどの場合、これは実行時の初期化に時間がかかり、その作業をコンパイラーにプッシュしたい場合に重要です。コンパイラーは時間もかかりますが、コンパイルされたプログラムの実行時間を遅くしません

70
Pete Becker

constexprは、定数であり、コンパイル中に既知の値を示します。
constは、定数のみの値を示します。コンパイル中に知る必要はありません。

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

Constオブジェクトはコンパイル時に既知の値で初期化する必要がないため、constはconstexprと同じ保証を提供しないことに注意してください。

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

Constexprオブジェクトはすべてconstですが、すべてのconstオブジェクトがconstexprではありません。

コンパイラーに、コンパイル時定数を必要とするコンテキストで使用できる値が変数にあることを保証する場合、到達するツールはconstではなくconstexprです。

38
Ajay yadav

constexprシンボリック定数には、コンパイル時に既知の値を指定する必要があります。例えば：

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
    // ...
}

コンパイル時に不明な値で初期化され、初期化後に変更されない値で初期化される「変数」の値を処理するために、C++は2番目の形式の定数（a const）を提供します。例えば：

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
}

このような「const変数」は、次の2つの理由で非常に一般的です。

  1. C++ 98にはconstexprがなかったため、人々はconstを使用しました。
  2. リスト項目「変数」は定数式ではなく（コンパイル時に値は不明です）、初期化後に値を変更しないため、それ自体が非常に便利です。

参照：Stroustrupによる「プログラミング：C++を使用した原則と実践」

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Jnana