这篇文章主要讲解了“怎么使用C++11-20常量表达式”，文中的讲解内容简单清晰，易于学习与理解，下面请大家跟着小编的思路慢慢深入，一起来研究和学习“怎么使用C++11-20常量表达式”吧！
C++98时代
C++98编译器对int常量情有独钟，因为这是少数它能直接识别的东西。因为这个有限的能力，编译器就能够预先判定数组的大小了：
TEST_METHOD(TestConstVar) { //int n = 3; const int n = 3; int a[n] = { 0 }; Assert::AreEqual(size_t(3), _countof(a)); const int m = n * 3; int b[m] = { 0 }; Assert::AreEqual(size_t(9), _countof(b)); }并由此还引入了一个“常量折叠”的概念，即编译器会自动将所有const int变量的引用全部替换为常量：
TEST_METHOD(TestConstVarFold) { const int a = 10; int b = 2 * a; int* p = (int*)&a; *p = 100; // 没有常量折叠？ Assert::AreEqual(100, a); Assert::AreEqual(20, b); Assert::AreEqual(100, *p); }我们不必纠结于这里的a到底是10还是100，这完全取决于编译器的实现。而实际工作中谁要写出这样的代码，直接拖出去打死了事。
C++11时代
constexpr值
C++98编译器对常量的那点有限智商实在是令人着急。C++11干脆就引入了一个新的关键字constexpr，以便让编译器可以做更多的事情。
TEST_METHOD(TestConstExprVar) { constexpr int n = 3; int a[n] = { 0 }; Assert::AreEqual(size_t(3), _countof(a)); constexpr int m = n * 3; int b[m] = { 0 }; Assert::AreEqual(size_t(9), _countof(b)); }constexpr看起来和const没啥区别嘛？但实际上，你可以把constexpr理解为真正的编译期常量，而const实际上是运行期常量，以前之所以能在编译期起作用完全是不得已的救场客串行为。
constexpr函数
当然，如果constexpr仅仅有这点作用，那是绝对不会被作为新的关键字引入的。更为重要的是，既然编译期已经知道constexpr就代表编译期可以运行的东西，那么它为什么不可以修饰函数？让只能在运行期调用的函数可以在编译期起作用：
static constexpr int size() { return 3; } static constexpr int sqrt(int n) { return n * n; } static constexpr int sum(int n) { return n > 0 ? n + sum(n - 1) : 0; } TEST_METHOD(TestConstExprFunc) { int a[size()] = { 0 }; Assert::AreEqual(size_t(3), _countof(a)); int b[sqrt(3)] = { 0 }; Assert::AreEqual(size_t(9), _countof(b)); int c[sum(3)] = { 0 }; Assert::AreEqual(size_t(6), _countof(c)); }当然，在C++11阶段，这种constexpr函数限制很多：
函数必须返回一个值，不能是void
函数体只能有一条语句return
函数调用前必须被定义
函数必须用constexpr声明
浮点型常量
尽管有些限制，但是毕竟也是个函数，所以要实现C++98编译期头疼的浮点型常量也变得很简单了：
static constexpr double pi() { return 3.1415926535897; } TEST_METHOD(TestConstExprDouble) { int a[(int)pi()] = { 0 }; Assert::AreEqual(size_t(3), _countof(a)); }constexpr类
C++的一大特点就是面向对象的，既然constexpr可以修饰函数了，那为什么不能修饰成员函数呢？
class N { private: int m_n; public: constexpr N(int n = 0) :m_n(n) { } constexpr int getN() const { return m_n; } }; TEST_METHOD(TestConstExprConstruct) { constexpr N n(3); int a[n.getN()] = { 0 }; Assert::AreEqual(size_t(3), _countof(a)); }C++14时代
C++11的constexpr很好，很强大。但是最为令人诟病的就是constexpr函数限制实在是太多了。于是C++14开始为其松绑：
static constexpr int abs(int n) { if (n > 0) { return n; } else { return -n; } } static constexpr int sumFor(int n) { int s = 0; for (int i = 1; i <= n; i++) { s += i; } return s; } static constexpr int next(int n) { return ++n; } TEST_METHOD(TestConstExprFunc14) { int a[abs(-3)] = { 0 }; Assert::AreEqual(size_t(3), _countof(a)); int b[sumFor(3)] = { 0 }; Assert::AreEqual(size_t(6), _countof(b)); int c[next(3)] = { 0 }; Assert::AreEqual(size_t(4), _countof(c)); }基本上，这基本上就是真正的函数了，不再限制为只能一行代码了：
可以使用分支控制语句了
可以使用循环控制语句了
可以修改生命周期和常量表达式相同的变量了，所以连++n之类的表达式也可以支持了
甚至连函数必须返回一个值，不能是void的限制也被取消了，所以可以写setN之类的函数了，不过这个不太常用。
C++17时代
C++17进一步把constexpr的范围扩展到了lambda表达式：
static constexpr int lambda(int n) { return [](int n) { return ++n; }(n); } TEST_METHOD(TestConstExprLambda) { int a[lambda(3)] = { 0 }; Assert::AreEqual(size_t(4), _countof(a)); }为了让一个函数可以适应更多的情况，C++17还把黑手伸向了if语句，引入了所谓的“if constexpr”：
template<typename T> static bool is_same_value(T a, T b) { if constexpr (std::is_same<T, double>::value) { if (std::abs(a - b) < 0.0001) { return true; } else { return false; } } else { return a == b; } } TEST_METHOD(TestConstExprIf) { Assert::AreEqual(false, is_same_value(5.6, 5.11)); Assert::AreEqual(true, is_same_value(5.6, 5.60000001)); Assert::AreEqual(true, is_same_value(5, 5)); }以前，类似的代码需要一个模板函数加上一个特化函数，现在一个函数就搞定了，真好。
C++20时代
不出意料，C++20继续把黑手伸向更多的地方
constexpr和异常：
static constexpr int funcTry(int n) { try { if (n % 2 == 0) { return n / 2; } else { return n; } } catch (...) { return 3; } } TEST_METHOD(TestConstExprTry) { int a[funcTry(6)] = { 0 }; Assert::AreEqual(size_t(3), _countof(a)); int b[funcTry(3)] = { 0 }; Assert::AreEqual(size_t(3), _countof(b)); }constexpr和union：
union F { int i; double f; }; static constexpr int funcUnion(int n) { F f; f.i = 3; f.f = 3.14; return n; } TEST_METHOD(TestConstExprUnion) { int a[funcUnion(3)] = { 0 }; Assert::AreEqual(size_t(3), _countof(a)); }constexpr和虚函数
这个有点过分，不知道有多少实际用处，略。
立即函数
用consteval修饰的函数，表示在编译期可以立即执行，如果执行不了就报错。
static consteval int sqr(int n) { return n * n; } TEST_METHOD(TestConstEval) { int a[sqr(3)] = { 0 }; Assert::AreEqual(size_t(9), _countof(a)); }感知常量环境
这个有点意思，如果可以感知是否是常量环境，就可以让一个函数分别给出编译期的实现和运行期的实现，其方法是使用std::is_constant_evaluated()：
static constexpr double power(double b, int n) { if (std::is_constant_evaluated() && n >= 0) { double r = 1.0, p = b; unsigned u = unsigned(n); while (u != 0) { if (u & 1) r *= p; u /= 2; p *= p; } return r; } else { return std::pow(b, double(n)); } } TEST_METHOD(TestConstEvaluated) { constexpr double p = power(3, 2); Assert::AreEqual(9.0, p, 0.001); int m = 2; Assert::AreEqual(9.0, power(3, m), 0.001); }感谢各位的阅读，以上就是“怎么使用C++11-20常量表达式”的内容了，经过本文的学习后，相信大家对怎么使用C++11-20常量表达式这一问题有了更深刻的体会，具体使用情况还需要大家实践验证。这里是编程网，小编将为大家推送更多相关知识点的文章，欢迎关注！
