Ключевое слово constexpr

Ключевое слово constexpr сообщает компилятору, что значение выражения или результат функции может быть вычислен во время компиляции, а не во время выполнения программы. Это позволяет ускорить работу программы, так как вычисления выполняются один раз при сборке. Ключевое слово constexpr можно применять к переменным, функциям, конструкторам и методам классов.

Если переменная объявлена как constexpr, то её значение должно быть известно на этапе компиляции, и оно не может быть изменено во время выполнения программы. Если функция объявлена как constexpr, то она может быть вызвана как во время компиляции, так и во время выполнения, в зависимости от контекста вызова.

Синтаксис

constexpr тип имя = значение;
constexpr тип имя_функции(параметры)
{
	// тело функции
}

Пример

Давайте объявим constexpr переменную с целочисленным значением и выведем её на экран:

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	constexpr int num = 42;
	cout << num << endl;
	return 0;
}

Результат выполнения кода:

42

Пример

Давайте объявим constexpr функцию, которая вычисляет квадрат числа, и вызовем её:

#include <iostream>
using namespace std;

constexpr int square(int x)
{
	return x * x;
}

int main()
{
	constexpr int res = square(5);
	cout << res << endl;
	return 0;
}

Результат выполнения кода:

25

Пример

Давайте используем constexpr переменную для задания размера массива. Это возможно, так как значение известно на этапе компиляции:

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	constexpr int size = 5;
	int arr[size] = {1, 2, 3, 4, 5};
	
	for (int i = 0; i < size; i++)
	{
		cout << arr[i] << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

Результат выполнения кода:

1 2 3 4 5

Пример

Давайте создадим класс с constexpr конструктором и constexpr методом:

#include <iostream>
using namespace std;

class Point
{
private:
	int x;
	int y;
	
public:
	constexpr Point(int x, int y) : x(x), y(y)
	{
	}
	
	constexpr int sum() const
	{
		return x + y;
	}
};

int main()
{
	constexpr Point p(3, 4);
	constexpr int res = p.sum();
	cout << res << endl;
	return 0;
}

Результат выполнения кода:

7

Смотрите также

ключевое слово const,
которое делает значение неизменяемым
ключевое слово consteval,
которое требует вычисления только во время компиляции
ключевое слово constinit,
которое гарантирует инициализацию во время компиляции
конструкция if constexpr,
которая выполняет ветвление на этапе компиляции