C++常量、#define、const和constexpr

常量

常量是固定值，在程序执行期间不会改变，可以是任何的基本数据类型，可分为整型数字、浮点数字、字符、字符串和布尔值，常量的值在定义后不能进行修改；

可以使用枚举、#define、const和constexpr等方法定义常量.

#define

#define是预处理阶段进行处理，是一种宏定义，所以定义常量的宏是没有类型的，是在编译前即预编译阶段进行字符替换，并且由于是在预处理阶段替换所以不会有类型安全检查，系统也不会为它分配内存，存储在程序的代码段空间，实际就是给出了立即数，在运行过程中，常量在内存中会有若干个拷贝；

#define Pi 3.1415926
S = Pi * r * r //这里Pi会替换成3.1415926

如果只想常量宏只在某段代码起作用，则使用#undef这个常量宏，如果再用到了这个常量宏，编译器就会报错

#define Pi 3.1415926
S = Pi * r * r; //这里Pi会替换成3.1415926
#undef

S = Pi + 1; //编译器报错

const

const是一种Runtime，const常量会在内存中分配，可以是堆中也可以是栈中。以后在定义的常量调用时，只是使用对应的内存地址，不再开辟新的空间，在内存中只有一个拷贝，因此const相比#define，可以避免反复分配内存，节省空间

const doulbe Pi=3.14159;
S = Pi * r * r;

const修饰指针

const位于*的左侧，则const就是用来修饰指针所指向的变量，即指针指向为常量

int test = 1;
const int* test_ptr = &test;//禁止修改test_ptr指向的值, 可以修改test_ptr的值
int test2 = 2;
test_ptr = &test2;//指向另一个变量

const位于*的右侧，const就是修饰指针本身，即指针本身是常量

int test = 1;
int* const test_ptr = &test;

*test_ptr = 20;        // 可以修改test_ptr指向的值, 禁止修改test_ptr的值

const修饰函数

在类中将成员函数修饰为const表明在该函数体内，不能修改对象的数据成员而且不能调用非const函数，由于非const函数可能修改数据成员，const成员函数是不能修改数据成员的，所以在const成员函数内只能调用const函数

class A
{
private:
	int i;
public:
	void fun1(int n) //fun1函数需要设置i的值，所以不能声明为const
    {
		i = n;
	}

	int fun2() const    //fun2函数返回i的值，不需要对i进行修改，则可以用const修饰。防止在函数体内对i进行修改。
    { 
		return i;
	}
};

const修饰函数参数

const修饰的函数参数是指针时,代表在函数体内不能修改该指针所指的内容，起到保护作用;const指针可以接收非const和const指针，而非const指针只能接收非const指针

void Test(const int param);

const修饰函数返回值

const来修饰返回的指针或引用，保护指针指向的内容或引用的内容不被修改，也常用于运算符重载。归根究底就是使得函数调用表达式不能作为左值

const int* Test();

const修饰成员变量

class Test
{
public: 
   void fun1()const;
private:
   int i;
}

void Test:: fun1() const
{
    //i++; i不能修改
}

constexpr

constexpr与const一样，它可以应用于变量，不同的是可以应用于函数和类构造函数,constexpr指示值或返回值是常量，并且在可能的情况下，在编译时计算

修饰变量

const和constexpr之间的主要区别在于，const的初始化可以在到运行时，而constexpr编译时必须初始化

constexpr float exp(float x, int n)
{
    return n == 0 ? 1 :
        n % 2 == 0 ? exp(x * x, n / 2) :
        exp(x * x, (n - 1) / 2) * x;
}

修饰构造函数

constexpr还能用于修饰类的构造函数，即保证如果提供给该构造函数的参数都是constexpr，那么产生的对象中的所有成员都会是constexpr，该对象也就是constexpr对象了，可用于各种只能使用constexpr的场合。注意，constexpr构造函数必须有一个空的函数体，即所有成员变量的初始化都放到初始化列表中

struct Base
{
    constexpr Base(int xx, int yy,int zz)
        :x(xx),y(yy),z(zz){}
    constexpr Base()
        :Base(0,0,0){}
    int x;
    int y;
    int z;
};

constexpr Base pt = {100,100,100};

转载自C/C++ 常量、#define、const和constexpr