constexpr函数(constexpr function)是指能用于常量表达式的函数。定义constexpr函数的方法与其他函数类似,不过要遵循几项约定:函数的返回类型及所有形参的类型都得是字面值类型,而且函数体中必须有且只有一条return语句:
constexpr int new_sz() {return 42;} constexpr int foo=new_sz();//正确,foo是一个常量表达式
我们把new_sz定义成无参数的constexpr函数。因为编译器能在程序编译时验证new_sz函数返回的是常量表达式,所以可以用new_sz函数初始化constexpr类型的变量foo。
执行该初始化任务时,编译器把对constexpr函数的调用替换成其结果值。为了能在编译过程中随时离开,constexpr函数被隐式地指定为内联函数。
constexpr函数体内也可以包含其他语句,只要这些语句在运行时不执行任何操作就行。例如,constexpr函数中可以有空语句,类型别名以及using声明。
我们允许constexpr函数的返回值并非一个常量:
//如果arg是常量表达式,则scale(arg)也是常量表达式 constexpr size_t scale(size_t cnt) {return new_sz()*cnt;}
当scale的实参是常量表达式时,它的返回值也是常量表达式;反之则不然:
int arr[scale(2)]; //正确:scale(2)是常量表达式 int i=2; //i不是常量表达式 int a2[scale(i)]; //错误:scale(i)不是常量表达式
如上例所示,当给scale函数传入一个形如字面值2的常量表达式时,它的返回类型也是常量表达式。此时,编译器用相应的结果值替换对scale函数的调用。
如果我们用一个非常量表达式调用scale函数,比如int类型的i,则返回值是一个非常量表达式。当把scale函数用在需要常量表达式的上下文中时,由编译器负责检查函数的结果是否符合要求。如果结合恰好不是常量表达式,编译器将发出错误信息。
注:constexpr函数不一定返回常量表达式。