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

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;

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;
}

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;

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。

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。