C 20?新增兩個(gè)?const?相關(guān)的關(guān)鍵字后，你能分清楚這四個(gè)關(guān)鍵字嗎？

時(shí)間：2021-08-19 16:38:54

關(guān)鍵字： 5G abb

手機(jī)看文章

掃描二維碼
隨時(shí)隨地手機(jī)看文章

[導(dǎo)讀]C20新增了兩個(gè)const相關(guān)的關(guān)鍵字，于是當(dāng)前存在四個(gè)相似的關(guān)鍵字：const，constexpr，consteval和constinit。接下來(lái)分別來(lái)進(jìn)行討論。第一，經(jīng)過(guò)const修飾的變量具有只讀屬性，并且初始化發(fā)生于運(yùn)行期。也就是說(shuō)，若一個(gè)變量定義之后不允許被修改，就應(yīng)該...

C 20新增了兩個(gè)const相關(guān)的關(guān)鍵字，于是當(dāng)前存在四個(gè)相似的關(guān)鍵字：const，constexpr，consteval和constinit。接下來(lái)分別來(lái)進(jìn)行討論。

第一，經(jīng)過(guò)const修飾的變量具有只讀屬性，并且初始化發(fā)生于運(yùn)行期。也就是說(shuō)，若一個(gè)變量定義之后不允許被修改，就應(yīng)該給它加上const。若在一個(gè)成員函數(shù)中不修改任何成員變量，就應(yīng)該在成員函數(shù)后面加上const。

但是，它也可能發(fā)生于編譯期，例如以const int代替宏來(lái)定義數(shù)組大小。

第二，經(jīng)過(guò)constexpr修飾的變量或是函數(shù)，既保證只讀，又發(fā)生于編譯期。

然而，只有在參數(shù)是常量，和顯式地以其返回值來(lái)初始化一個(gè)編譯期常量時(shí)，它修飾的函數(shù)才會(huì)一定發(fā)生于編譯期。如：

 1#include?
 2
 3constexpr?int?sqr(int?n)?{
 4????return?n?*?n;
 5}
 6
 7
 8int?main()?{
 9
10??//?compile?time
11??static_assert(sqr(10)?==?100);
12
13??//?compile?time
14??int?array[sqr(10)];
15
16??//?compile?time
17??constexpr?int?res?=?sqr(10);
18
19??//?compile?time?or?run?time
20??int?tmp?=?sqr(10);
21
22??//?run?time
23??int?a?=?10;
24??int?tmp2?=?sqr(a);
25}

此處，最后兩個(gè)都可能發(fā)生于運(yùn)行期。

第三，consteval用于創(chuàng)建一個(gè)immediate function（立即函數(shù)），immediate function的每次調(diào)用都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)編譯期常量。

經(jīng)過(guò)該關(guān)鍵字修飾的函數(shù)會(huì)自動(dòng)inline，這個(gè)函數(shù)中不能包含static數(shù)據(jù)，或是try、goto、new這種指令，也不能調(diào)用或使用非常量的函數(shù)與數(shù)據(jù)。

所以，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)consteval修飾的函數(shù)必定會(huì)在編譯期解析。

一個(gè)小例子：

 1#include?
 2
 3int?sqr1(int?n)?{
 4????return?n?*?n;
 5}
 6
 7constexpr?int?sqr2(int?n)?{
 8????return?n?*?n;
 9}
10
11consteval?int?sqr3(int?n)?{
12????return?n?*?n;
13}
14
15
16int?main()?{
17
18??//constexpr?int?res1?=?sqr1(10);?//?error!?run?time
19??constexpr?int?res2?=?sqr2(10);?//?compile?time
20??constexpr?int?res3?=?sqr3(10);?//?compile?time
21
22??int?a?=?10;
23??int?res4?=?sqr1(a);?//?run?time
24??int?res5?=?sqr2(a);?//?run?time
25??//int?res6?=?sqr3(a);?//?error!?compile?time
26
27}

這里有三個(gè)版本的sqr函數(shù)，sqr1()無(wú)任何修飾，所以只能在運(yùn)行期調(diào)用；sqr2()以constexpr修飾，可能發(fā)生于運(yùn)行期，也可能發(fā)生于編譯期，取決于傳入的參數(shù)；sqr3()以consteval修飾，所以必定發(fā)生于編譯期。

因此，企圖用運(yùn)行期函數(shù)(sqr1)的返回值來(lái)初始化編譯期常量，或是企圖用非常量作為參數(shù)去調(diào)用編譯期函數(shù)(sqr3)，都將以失敗告終。

第四，constinit可以確保變量初始化于編譯期，這些變量須得處于靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)或是線程存儲(chǔ)期。

靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)的變量，指的是全局變量、static變量或static成員變量；線程存儲(chǔ)區(qū)的變量，指的是以thread_local修飾的變量，就是和線程生命期綁定的局部變量。

舉個(gè)例子：

 1#include?
 2
 3constexpr?int?val1?=?100;
 4constinit?int?val2?=?100;
 5
 6
 7int?main()?{
 8
 9??//std::cout?<
10??std::cout?<"  val2?"?<'\n';
11
12??constexpr?auto?val3?=?100;
13??//constinit?auto?val4?=?100;?//?error
14??constinit?thread_local?auto?val5?=?100;
15}