Constexpr 函数 (C++11)

使用 constexpr 说明符声明的非构造函数是 constexpr 函数。 constexpr 函数是可以在常量表达式中调用的函数。

constexpr 函数必须满足以下条件:
  • 它不是虚拟的。
  • 其返回类型为文字类型。
  • 它的每个参数都必须是文字类型。
  • 初始化返回值时,每个构造函数调用和隐式转换都在常量表达式中有效。
  • 其函数体为 = delete= default; 否则,其函数体必须仅包含以下语句:
    • null 语句
    • static_assert 声明
    • 未定义类或枚举的 typedef 声明
    • using 伪指令
    • using 声明
    • 一个 return 语句

当使用 constexpr 说明符声明非构造函数的非静态成员函数时,该成员函数是常量,并且 constexpr 说明符对函数类型没有其他影响。 该函数所属的类必须是文字类型。

以下示例演示了 constexpr 函数的用法:
const int array_size1 (int x) {
  return x+1;
}
// Error, constant expression required in array declaration
int array[array_size1(10)];    

constexpr int array_size2 (int x) { 
  return x+1; 
} 
// OK, constexpr functions can be evaluated at compile time
// and used in contexts that require constant expressions. 
int array[array_size2(10)];     

struct S {
  S() { }
  constexpr S(int) { }
  constexpr virtual int f() {  // Error, f must not be virtual.
    return 55;
  }       
};

struct NL {
  ~NL() { }  // The user-provided destructor (even if it is trivial) 
             // makes the type a non-literal type.
};

constexpr NL f1() {  // Error, return type of f1 must be a literal type.
  return NL();
}       

constexpr int f2(NL) {  // Error, the parameter type NL is not a literal type.
  return 55; 
}                 

constexpr S f3() {
  return S();
}

enum { val = f3() };  // Error, initialization of the return value in f3()
                      // uses a non-constexpr constructor.

constexpr void f4(int x) {  // Error, return type should not be void.
  return;
}

constexpr int f5(int x) { // Error, function body contains more than
  if (x<0)                // return statement.
    x = -x;
  return x;
}
将函数模板声明为 constexpr 函数时,如果实例化导致函数不满足 constexpr 函数的需求,那么将忽略 constexpr 说明符。 例如:
template <class C> constexpr NL f6(C c) {  // OK, the constexpr specifier ignored
  return NL();
}
void g() {
  f6(55);  // OK, not used in a constant expression
}

constexpr 函数的调用在所有方面都会产生与对等效非constexpr 函数的调用相同的结果,但对 constexpr 函数的调用可能出现在常量表达式中。

constexpr 函数隐式内联。

无法使用 constexpr 说明符声明 main 函数。