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。


当前回答

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

其他回答

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;
}

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。

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 );
}

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;
}

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。