关于c++constexpr的信息

简介：

C++11引入了一种新的特性，称为`constexpr`，它允许函数和变量在编译时就能计算出结果，并把结果用于程序。这种特性提供了许多编译时优化的机会，并且可以在编译时检测出许多错误。

多级标题：

1. `constexpr`变量

2. `constexpr`函数

3. 实例分析

1. 计算模板类型大小

2. 斐波那契序列计算

1. `constexpr`变量：

在C++11中我们可以在声明变量时加上`constexpr`关键字来定义一个常量。比如：

```c++

constexpr int x = 10;

```

这时候`x`就是一个常量，其在编译时就会被计算，然后代替程序中的`x`。与其它`const`常量不同，`constexpr`常量在编译时就计算得到，而不是在运行时计算。

2. `constexpr`函数：

和变量一样，我们也可以使用`constexpr`来声明一个函数。这意味着该函数的返回值可以在编译时就计算得到。在使用`constexpr`函数时，我们可以将其参数用作常量表达式。

```c++

constexpr int power(int x, int n) {

return (n == 0) ? 1 : x * power(x, n - 1);

```

3. 实例分析：

1. 计算模板类型大小：

```c++

template

constexpr size_t size(const T& t) {

return sizeof(t) / sizeof(typename std::remove_all_extents::type);

}

```

这个`size`函数被用于计算一个数组的元素个数。我们定义了一个模板函数，使用了`constexpr`来确保返回值在编译时就能获得，并且在此函数中还使用了`remove_all_extents`来移除`T`的所有维度，从而得到存储在数组中的元素类型。

2. 斐波那契序列计算：

```c++

template

constexpr int fibonacci() {

static_assert(N >= 0, "Fibonacci sequence cannot have negative index");

return (N == 0 || N == 1) ? N : fibonacci() + fibonacci();

}

```

这个函数使用了递归来计算斐波那契序列。使用`constexpr`来声明这个函数，意味着这个函数在编译时就可以计算，从而避免了在运行时计算的开销。

结论：

`constexpr`特性是C++11中引入的一个编译时特性，可以帮助我们在程序中使用常量表达式。使用`constexpr`可以将编译时常量计算交给编译器处理，将运行时开销减少到最小。