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详解C++中的const和constexpr

2024-04-02 19:55

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一.const常量与#define比较

二.const修饰

1.修饰普通变量,必须初始化

const int a = 10; 表示int对象a,是一个常量,不可以改变值,从编译器生成二进制角度看,生成的a存放在.rodata段,也就是只读(readonly)区域。不过并不绝对,有的时间统计优化等级开的高,也不取地址,可能会优化成立即数在.text段中。

2.修饰类变量和成员变量


class cAAA{
public:
    cAAA(int a) : m_iV(a){}
    const int GetValue() const {return m_iV;}
    void AddValueOneTime(){m_iChangeV++;}
private:
    const int m_iV;
public:
    mutable int m_iChangeV;
    static const int m_iStaticV;
};
static const int m_iStaticV = 1000;

const cAAA aa(100);
aa.GetValue();
aa.m_iChangeV++;

3.修饰成员函数

4.修饰指针


const char* p1;
char const *p2;
char* const p3;
const char* const p4;

对于初学者来说这大概是很难理解的一个知识点,怎么区分这四个呢?记住秘诀,直接从右向左读就一招制敌了。

5.修饰引用


float dValue = 1.05f;
const int& a = dValue;

const int iTemp = dValue;
const int& a = iTemp;

三.const转换


template <typename T>
struct RemoveConst{
    typedef T Type;
};

template <typename T>
struct RemoveConst<const T>{
    typedef T Type;
};

template <typename T>
using RCType = typename RemoveConst<T>::Type;

四.顶层const与底层const


const char* pA = "sss";
char* pB = const_cast<char*>(pA);
auto pC = RCType<decltype(pA)>(pA);
std::cout << "type is the same: " << std::is_same<decltype(pB), decltype(pC)>::value << std::endl;
std::cout << "pB Type Name: " << typeid(pB).name() << "pc Type Name: " << typeid(pC).name() << std::endl;
//pB[0] = 'A';//error, Segmentation fault

五.C++11新引入的constexpr


const int iSize1 = sizeof(int);
const int iSize2 = GetSize();

iSize1是个常量,编译期的,但iSize2就不一定,它虽然不能改变,但要到GetSize()执行结束,才能知道具体值,这与常量一般在编译期就知道的思想不符,解决这个问题的方法就是改为:constexpr int iSize2 = GetSize(); 这样要求GetSize()一定要能在编译期就算出值,下面几个例子中GetSizeError()就会编译失败。GetFibo函数,编译期就已经递归计算出值。


constexpr int GetSize(){
  return sizeof(int) + sizeof(double);
}

constexpr int GetSizeError(){
  return random();
}

constexpr int GetCalc(int N){
  return N <= 1 ? 1 : N * GetCalc(N - 1);
}

const int iSize1 = sizeof(int);
constexpr int iSize2 = GetSize();
//constexpr int iSize3() = GetSizeError();
constexpr int iSize4 = GetCalc(10);
std::cout << iSize1 << " " << iSize2 << " " << iSize4 <<std::endl;

当然我们可以用模板写GetCalc函数:


template <int N>
struct TCalc{
  static constexpr int iValue = N * TCalc<N-1>::iValue;
};

template <>
struct TCalc<1>{
  static constexpr int iValue = 1;
};
std::cout << TCalc<10>::iValue << std::endl;

总结

本篇文章就到这里了,希望能够给你带来帮助,也希望您能够多多关注编程网的更多内容!

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