constexpr函數(constexpr function)是指能用於常量表達式的函數。定義constexpr函數的方法與其他函數類似,不過要遵循幾項約定:函數的返回類型及所有形參的類型都得是字面值類型,而且函數體中必須有且只有一條return語句:
constexpr int new_sz() {return 42;} constexpr int foo=new_sz();//正確,foo是一個常量表達式
我們把new_sz定義成無參數的constexpr函數。因為編譯器能在程序編譯時驗證new_sz函數返回的是常量表達式,所以可以用new_sz函數初始化constexpr類型的變量foo。
執行該初始化任務時,編譯器把對constexpr函數的調用替換成其結果值。為了能在編譯過程中隨時離開,constexpr函數被隱式地指定為內聯函數。
constexpr函數體內也可以包含其他語句,只要這些語句在運行時不執行任何操作就行。例如,constexpr函數中可以有空語句,類型別名以及using聲明。
我們允許constexpr函數的返回值並非一個常量:
//如果arg是常量表達式,則scale(arg)也是常量表達式 constexpr size_t scale(size_t cnt) {return new_sz()*cnt;}
當scale的實參是常量表達式時,它的返回值也是常量表達式;反之則不然:
int arr[scale(2)]; //正確:scale(2)是常量表達式 int i=2; //i不是常量表達式 int a2[scale(i)]; //錯誤:scale(i)不是常量表達式
如上例所示,當給scale函數傳入一個形如字面值2的常量表達式時,它的返回類型也是常量表達式。此時,編譯器用相應的結果值替換對scale函數的調用。
如果我們用一個非常量表達式調用scale函數,比如int類型的i,則返回值是一個非常量表達式。當把scale函數用在需要常量表達式的上下文中時,由編譯器負責檢查函數的結果是否符合要求。如果結合恰好不是常量表達式,編譯器將發出錯誤信息。
注:constexpr函數不一定返回常量表達式。