const constexpr 总是让人混淆，知道肯定有区别，但是又不知道区别在哪里？

原因：

为什么c++11 需要引入constexpr 作为关键字呢？原因有两点：

1. const 在使用的时候当修饰函数的入参时，仅仅只是表明了“只读”这一性质，并没有表明“常量”这个性质。也就是传入的值可以是不同的值，编译期间并不清楚，但是传入的值的确是声明了不可以改变，因此c++11 引入constexpr 将“常量”这个语义交给constexpr，编译期间确定的常量就用这个来表达。
2. constexpr 全称是constant expression常量表达式，允许编译器在编译时计算表达式的值，因此可以减少运行时的计算量，从而提高程序的执行效率。

对比：

从以下几个案例进行对比：核心观点就是constexpr修饰的内容强调的是编译期间就确定的

1. 修饰常量：

• const

• 表示变量的值是不可变的，但值不一定在编译期确定，注意是不一定。
• 如果是局部变量，const 的值可以在运行时计算。
• 仅要求不可修改性，不强制编译期计算。

• constexpr

• 表示变量的值必须在编译期确定。
• 用于表达真正的编译期常量。
• 能用于常量表达式的上下文（例如数组大小、模板参数等）。

#include <iostream>

// 全局 const 变量
const int const_global_value = 5 + 10; // 编译期计算

void example() {
    const int runtime_const = std::time(nullptr) % 100; // 运行时计算
    constexpr int compile_const = 42;                  // 编译时确定

    // 以下代码会报错，因为 runtime_const 不是编译期常量：
    // int arr[runtime_const] = {0}; 

    // 而 compile_const 可以作为数组大小：
    int arr[compile_const] = {0}; 

    std::cout << "runtime_const: " << runtime_const << '\n';
    std::cout << "compile_const: " << compile_const << '\n';
}

2. 修饰指针：

• const 指针

• 可以修饰指针本身（即指针的地址不可变）指针常量。
• 可以修饰指针指向的内容（即内容不可变）常量指针。

• constexpr 指针

• 强制指针和它指向的内容都在编译期确定。
• 指针和指向内容必须是编译期常量。

int global_x = 40;
const int global_y = 55;
constexpr int global_z = 65;
int main() {

  // constexpr 修饰的是指针本身，
  // 其地址是编译期间确定的，地址的内容是可以更改的，相当于指针常量
  constexpr int *p1 = &global_x;
  int *const p2 = &global_x;

  // 无法指向一个常量指针
  // constexpr int *const p3 = &global_y;  // 错误->应该是常量指针
  // constexpr int *const p4 = &global_z;  // 错误->应该是常量指针
  const int *p5 = &global_y;
  const int *p6 = &global_z;

  return 0;
}

3. 修饰成员函数：

const 修饰成员函数表示函数内不能对成员变量进行修改，保证了成员函数的只读操作。

constexpr 修饰成员函数表示该成员函数可以在编译器执行，个人觉得没有意义，并且如果上下文不能支持在编译期间执行就退化为普通函数。

4. 修饰函数入参：

const 修饰函数入参，代表入参是只读类型，函数内部不能对其进行修改。

constexpr 不用于修饰函数入参。

5. 修饰函数返回值：

const 修饰函数返回值，代表返回的变量是只读类型，不可修改，这个很少用，因为局部变量返回后就消失了。

constexpr 修饰函数返回值，代表这个函数可以在编译期间被执行，但是如果上下文不支持，也可以退化成普通函数。

const int csquare(int value) { return value * value; }
constexpr int square(int value) { return value * value; }

int main() {

  const int a = csquare(10);
  //   a = 20; // 返回值不可修改

  constexpr int b = square(10); // 函数和返回值都是常量表达式
  int c = 20;
  int d = square(c); // 运行期计算，因为 c 不是编译期常量
  return 0;
}

总结：

--1 只读和常量是两个概念，只读并不代表不可改变

--2 const表达的是运行期间只读，编译期间不一定能确定

--3 constexpr强调的是编译期间就可以确定的常量表达式，如果修饰指针也只是描述指针指向不变，内容则可以改变