在我看来，拥有一个“总是返回5的函数”破坏或稀释了“调用函数”的意义。必须有一个原因，或者需要这个功能，否则它就不会出现在c++ 11中。为什么会在那里?
// preprocessor.
#define MEANING_OF_LIFE 42
// constants:
const int MeaningOfLife = 42;
// constexpr-function:
constexpr int MeaningOfLife () { return 42; }
在我看来，如果我写一个函数，返回一个字面值，然后我进行代码检查，有人会告诉我，我应该声明一个常量值，而不是返回5。
据我所知，对constexpr的需求来自元编程中的一个问题。Trait类可能有常量表示为函数，例如:numeric_limits::max()。使用constexpr，这些类型的函数可以在元编程中使用，或者作为数组边界，等等。
我想到的另一个例子是，对于类接口，您可能希望派生类型为某些操作定义自己的常量。
编辑:
在对SO进行了一番研究之后，似乎其他人已经提出了一些使用constexpr可能实现的功能的示例。
假设它做了一些更复杂的事情。
constexpr int MeaningOfLife ( int a, int b ) { return a * b; }
const int meaningOfLife = MeaningOfLife( 6, 7 );
现在您有了一些可以计算到一个常数的东西，同时保持良好的可读性，并允许稍微复杂一些的处理，而不仅仅是将一个常数设置为一个数字。
它基本上为可维护性提供了很好的帮助，因为它使您正在做的事情变得更加明显。以max(a, b)为例
template< typename Type > constexpr Type max( Type a, Type b ) { return a < b ? b : a; }
这是一个非常简单的选择，但这意味着如果你用常量值调用max，它是在编译时显式计算的，而不是在运行时。
另一个很好的例子是DegreesToRadians函数。每个人都觉得角度比弧度更容易读。虽然你可能知道180度是3.14159265 (Pi)弧度，但下面写得更清楚:
const float oneeighty = DegreesToRadians( 180.0f );
这里有很多好的信息:
http://en.cppreference.com/w/cpp/language/constexpr
它在某些方面很有用
// constants:
const int MeaningOfLife = 42;
// constexpr-function:
constexpr int MeaningOfLife () { return 42; }
int some_arr[MeaningOfLife()];
将它与特质类或类似的类联系起来，它会变得非常有用。
例如std::numeric_limits<T>::max():不管出于什么原因，这是一个方法。Constexpr在这里很有用。
另一个例子:你想声明一个与另一个数组一样大的c数组(或std::array)。目前的做法是这样的:
int x[10];
int y[sizeof x / sizeof x[0]];
但如果能这样写不是更好吗:
int y[size_of(x)];
感谢constexpr，你可以:
template <typename T, size_t N>
constexpr size_t size_of(T (&)[N]) {
return N;
}
Constexpr函数真的很好，是对c++的一个很好的补充。但是，您是对的，它解决的大多数问题都可以用宏来解决。
然而，constexpr的一种用法在c++ 03中没有等价的类型化常量。
// This is bad for obvious reasons.
#define ONE 1;
// This works most of the time but isn't fully typed.
enum { TWO = 2 };
// This doesn't compile
enum { pi = 3.1415f };
// This is a file local lvalue masquerading as a global
// rvalue. It works most of the time. But May subtly break
// with static initialization order issues, eg pi = 0 for some files.
static const float pi = 3.1415f;
// This is a true constant rvalue
constexpr float pi = 3.1415f;
// Haven't you always wanted to do this?
// constexpr std::string awesome = "oh yeah!!!";
// UPDATE: sadly std::string lacks a constexpr ctor
struct A
{
static const int four = 4;
static const int five = 5;
constexpr int six = 6;
};
int main()
{
&A::four; // linker error
&A::six; // compiler error
// EXTREMELY subtle linker error
int i = rand()? A::four: A::five;
// It not safe use static const class variables with the ternary operator!
}
//Adding this to any cpp file would fix the linker error.
//int A::four;
//int A::six;
你的基本例子和常数本身的例子是一样的。为什么要使用
static const int x = 5;
int arr[x];
over
int arr[5];
因为这样更容易维护。使用constexpr写和读要比现有的元编程技术快得多。
它可以实现一些新的优化。Const传统上是类型系统的提示，不能用于优化(例如，Const成员函数可以合法地const_cast并修改对象，因此Const不能用于优化)。
Constexpr表示表达式真的是常量，前提是函数的输入是const。考虑:
class MyInterface {
public:
int GetNumber() const = 0;
};
如果这在其他模块中公开，编译器不能相信GetNumber()在每次调用时不会返回不同的值——甚至在两次调用之间没有非const调用的情况下也不会返回不同的值——因为const可能已经在实现中被丢弃了。(显然，任何这样做的程序员都应该被枪毙，但语言允许这样做，因此编译器必须遵守这些规则。)
添加constexpr:
class MyInterface {
public:
constexpr int GetNumber() const = 0;
};
编译器现在可以应用优化，缓存GetNumber()的返回值，并消除对GetNumber()的额外调用，因为constexpr是一个更强的保证，返回值不会改变。
另一个用途(尚未提及)是constexpr构造函数。这允许创建编译时常量，这些常量不必在运行时进行初始化。
const std::complex<double> meaning_of_imagination(0, 42);
将其与用户定义的字面量配对，就可以完全支持字面的用户定义类。
3.14D + 42_i;
曾经有一种元编程模式:
template<unsigned T>
struct Fact {
enum Enum {
VALUE = Fact<T-1>*T;
};
};
template<>
struct Fact<1u> {
enum Enum {
VALUE = 1;
};
};
// Fact<10>::VALUE is known be a compile-time constant
我相信引入constexpr是为了让你编写这样的构造，而不需要模板和带有特化的奇怪构造，SFINAE之类的东西——但就像你编写一个运行时函数一样，但保证结果将在编译时确定。
但是，请注意:
int fact(unsigned n) {
if (n==1) return 1;
return fact(n-1)*n;
}
int main() {
return fact(10);
}
用g++ -O3编译它，你会看到事实(10)确实在编译时被求值了!
一个VLA-aware编译器(C99模式下的C编译器或带有C99扩展的c++编译器)甚至可以允许你做:
int main() {
int tab[fact(10)];
int tab2[std::max(20,30)];
}
但目前它是非标准的c++ - constexpr看起来是一种解决这个问题的方法(即使没有VLA，在上面的例子中)。还有一个问题，就是需要有“正式的”常量表达式作为模板参数。
Stroustrup在“Going Native 2012”大会上的演讲如下:
template<int M, int K, int S> struct Unit { // a unit in the MKS system
enum { m=M, kg=K, s=S };
};
template<typename Unit> // a magnitude with a unit
struct Value {
double val; // the magnitude
explicit Value(double d) : val(d) {} // construct a Value from a double
};
using Speed = Value<Unit<1,0,-1>>; // meters/second type
using Acceleration = Value<Unit<1,0,-2>>; // meters/second/second type
using Second = Unit<0,0,1>; // unit: sec
using Second2 = Unit<0,0,2>; // unit: second*second
constexpr Value<Second> operator"" s(long double d)
// a f-p literal suffixed by ‘s’
{
return Value<Second> (d);
}
constexpr Value<Second2> operator"" s2(long double d)
// a f-p literal suffixed by ‘s2’
{
return Value<Second2> (d);
}
Speed sp1 = 100m/9.8s; // very fast for a human
Speed sp2 = 100m/9.8s2; // error (m/s2 is acceleration)
Speed sp3 = 100/9.8s; // error (speed is m/s and 100 has no unit)
Acceleration acc = sp1/0.5s; // too fast for a human
刚刚开始将一个项目切换到c++11，遇到了一个非常好的constexpr情况，它清理了执行相同操作的替代方法。这里的关键点是，只有当函数声明为constexpr时，才能将其放入数组大小声明中。在许多情况下，我可以看到这在我所从事的代码领域非常有用。
constexpr size_t GetMaxIPV4StringLength()
{
return ( sizeof( "255.255.255.255" ) );
}
void SomeIPFunction()
{
char szIPAddress[ GetMaxIPV4StringLength() ];
SomeIPGetFunction( szIPAddress );
}
简介
引入Constexpr并不是为了告诉实现可以在需要常量表达式的上下文中求值;一致性实现在c++ 11之前就已经证明了这一点。
实现无法证明的是某段代码的意图:
开发人员想用这个实体表达什么? 我们是否应该盲目地允许在常量表达式中使用代码，仅仅因为它碰巧有效?
没有警察，这个世界将会怎样?
假设您正在开发一个库，并意识到您希望能够计算区间(0,N]中每个整数的和。
int f (int n) {
return n > 0 ? n + f (n-1) : n;
}
缺乏意图
如果在转换过程中传递的参数是已知的，编译器可以很容易地证明上述函数在常量表达式中是可调用的;但你并没有宣布这是一个意图——这只是碰巧的情况。
现在另一个人来了，读取你的函数，做和编译器一样的分析;“哦，这个函数在常量表达式中可用!”，然后写了下面的代码。
T arr[f(10)]; // freakin' magic
优化
作为一个“了不起的”库开发人员，您决定f应该在被调用时缓存结果;谁会想要一遍又一遍地计算同一组值呢?
int func (int n) {
static std::map<int, int> _cached;
if (_cached.find (n) == _cached.end ())
_cached[n] = n > 0 ? n + func (n-1) : n;
return _cached[n];
}
结果
通过引入愚蠢的优化，您破坏了在需要常量表达式的上下文中对函数的所有使用。
您从未承诺过函数在常量表达式中是可用的，没有constexpr，就无法提供这样的承诺。
为什么我们需要constexpr?
constexpr的主要用途是声明意图。
如果一个实体没有被标记为constexpr——它从未打算在常量表达式中使用;即使是这样，我们也依赖编译器来诊断这样的上下文(因为它忽略了我们的意图)。
所有其他的答案都很棒，我只是想给一个很酷的例子，你可以用constexpr做一件很棒的事情。See-Phit (https://github.com/rep-movsd/see-phit/blob/master/seephit.h)是一个编译时HTML解析器和模板引擎。这意味着您可以放入HTML，然后取出能够操作的树。在编译时进行解析可以提供一些额外的性能。
从github页面的例子:
#include <iostream>
#include "seephit.h"
using namespace std;
int main()
{
constexpr auto parser =
R"*(
<span >
<p color="red" height='10' >{{name}} is a {{profession}} in {{city}}</p >
</span>
)*"_html;
spt::tree spt_tree(parser);
spt::template_dict dct;
dct["name"] = "Mary";
dct["profession"] = "doctor";
dct["city"] = "London";
spt_tree.root.render(cerr, dct);
cerr << endl;
dct["city"] = "New York";
dct["name"] = "John";
dct["profession"] = "janitor";
spt_tree.root.render(cerr, dct);
cerr << endl;
}
这里的许多回答似乎有些相反，或者把安静的部分大声说出来，把吵闹的部分小声说出来。关于constexpr你需要知道的一件关键的事情是:
// This guarantees only that the value of "MeaningOfLife" can not be changed
// from the value calculated on this line by "complex_initialization()"
// (unless you cast away the const of course, don't do that).
// Critically here, everything happens at *runtime*.
const int MeaningOfLife = complex_initialization(1234, 5678, "hello");
// This guarantees that "MeaningOfLife" is fully evaluated and "initialized"
// *at compile time*. If that is not possible due to complex_initialization()
// not being evaluatable at compile time, the compiler is required to abort
// compilation of the program.
// Critically here, to put a fine point on it, everything happens at
// *compile time*, guaranteed. There won't be a runtime call to
// complex_initialization() at all in the final program.
constexpr int MeaningOfLife = complex_initialization(1234, 5678, "hello");
注意，是左边的常量使保证有存在的理由。当然，这取决于你是否能确保右边的值在编译时被求出来，重要的是，仅仅声明一个函数constexpr本身并不能做到这一点。
因此，您的问题的答案是，当您需要或希望它的初始化(右边发生的所有事情)完全在编译时发生或中断构建时，您应该声明一个变量constexpr。
