constexpr和常量表达式

一、含义

1、常量表达式：指值不会改变并且在编译过程就能得到计算结果的表达式。
如：

const int max_files = 20;            //max_files是常量表达式const int limit = max_files + 1;     //limit是常量表达式int staff_size = 27;                 //staff_size不是常量表达式，因为它的数据类型不是const intconst int sz = get_size();           //sz不是常量表达式，因为get_size()只有到运行的时候才知道结果，除非它是constexpr修饰的(C++ 11标准）

2、constexpr变量：C++ 11新标准规定，允许将变量声明为constexpr类型以便由编译器来验证变量的值是否是一个常量表达式。若不是，则编译报错。同时，声明为constexpr的变量一定是一个常量，而且必须用常量表达式初始化。
如：

constexpr int mf = 20;              //正确，20是常量表达式constexpr int limit = mf + 1;       //正确，mf + 1是常量表达式constexpr int sz = size();          //未知，若size()函数是一个constexpr函数时即正确，反之错误。int i = 10;constexpr int t = i;                //错误，i不是常量

3、字面值类型：对声明constexpr时用到的类型被称为字面值类型。算术类型、引用、指针、枚举和一些特殊的类都属于字面值类型，而IO库、string类型则不属于字面值类型，也就不能被定义成constexpr。

二、引用、指针与constexpr

1、尽管指针和引用都能被定义成constexpr，但它们的初始值却受到严格限制。一个constexpr指针的初始值必须是nullptr或者0，或者是存储于某个固定地址中的对象。

2、函数体内定义的变量一般来说并非存在固定地址中（除了static等修饰，且const也不行，static之前不能加限定词volatile，否则出错），相反，定义于所有函数体之外的对象其地址固定不变，能用来初始化constexpr指针，同时能用constexpr引用绑定到这样的变量上。

3、对于指针而言，constexpr仅对指针有效，与指针所指的对象无关。
如：

const int *p = nullptr;            //正确，p是一个指向整型常量的指针constexpr int *q = nullptr;        //正确，但q是一个指向整数的常量指针

4、constexpr指针既可以指向常量也可以指向一个非常量。
如：

constexpr int *np = nullptr;        //正确，np是一个指向整数的常量指针，其值为空int j = 0;constexpr int i = 42;//i和j都必须定义在函数体之外，否则constexpr指针无法指向。constexpr const int *p = &i;                 /*p是常量指针，指向整型常量i。注:将i定义放入函数体中，vs编译过了且运行成功，g++中没有编译成功。且将i的定义中的constexpr换成const也出现同样的情况，可能是不同的编译器优化问题。*/constexpr int *p1 = &j;                       //p1是常量指针，指向整数j