C++ const 和 constexpr 的用法和区别

const 和 constexpr 用法

const用法

语义

const 是一个限定符 ，用 const 定义的变量被视为常量，const 对象一旦创建其值就不能再改变。除非用于定义类成员，否则 const 创建对象是必须初始化，否则无法通过编译。默认状态下，const 对象仅在文件内有效，当多个文件中出现同名的const常量时，其实等同于在不同文件中分别定义了独立的常量。如果需要在多个文件中使用同一个const常量，则需要对const变量不管是声明还是定义都添加extern 关键字，这样就只需要定义一次就可以了。

• 注：如果类内声明了一个const成员，则此成员必须用初始值列表的方式初始化。

const 引用

一般情况下，引用的类型必须与其所引用对象的类型一致，但是有两个例外。
1.基类的引用可以绑定到其派生类上面。(这里不做介绍)
2.初始化常量时引用时允许用任意表达式作为初始值，只要该表达式的结果能够转换成引用的类型即可。

• 常量的引用只能被绑定到常量上，否则无法通过编译。

    double ic = 10.55;
    const int &cc = ic; //允许将int常量绑定到double上，此时实际上cc时绑定在一个未命名临时变量 (int)ic上
    int &dc = ic; //无法将一个将int变量绑定到double上

const 指针

与引用一样，也可以令指针指向常量或非常量，类似于常量引用，指向常量的指针不能用于改变其所值对象的值，要想存放常量对象的地址，只能使用指向常量的指针。指针时对象而引用不是，所以像其他对象类型一样，允许把指针本身定义为常量。把*放在 const 关键字之前用以说明指针时一个常量，这样的书写形式隐含着一层意味，即不变的是指针本身，而并非指向的那个值。

• 顶层 const 表面指针本身是个常量
• 底层const 表面指针所指的对象是个常量

  int i = 10;
  int* const p1 = &i; //不能改变 p1 的值，即 p1 将永远指向 i
  const int *p2 = &i; //允许改变p2的值，但是无法通过p2修改其所值对象的值。

constexpr用法

constexpr和常量表达式

常量表达式时指值不会发生改变并且在编译过程就能得到计算结果的表达式。显然，字面值属于常量表达式，const 对象也是常量表达式。C++11规定，允许将变量声明为 constexpr 以便由编译器来验证变量的值是否时一个常量表达式。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，否则无法通过编译。

  const int ia = 10;
  int ic = 10;
  constexpr int exc = ic; //无法通过编译，因为ic 不是常量表达式
  constexpr int q = ia;

constexpr和指针

在 constexpr 声明中如果定义了一个指针，限定符 constexpr 仅对指针有效，对指针所指的对象无效。
constexpr int i = 10; int j = 5； constexpr const int * p1 = &i; // p1是常量指针，指向整型常量i constexpr interesting* p2 = &j; // p2 是常量指针， 指向整数j