const vs constexpr sulle variabili

C'è una differenza tra le seguenti definizioni?

const     double PI = 3.141592653589793;
constexpr double PI = 3.141592653589793;

In caso contrario, quale stile è preferito in C ++ 11?

Credo che ci sia una differenza. Rinominiamoli in modo da poterne parlare più facilmente:

const     double PI1 = 3.141592653589793;
constexpr double PI2 = 3.141592653589793;

Entrambi PI1e PI2sono costanti, il che significa che non è possibile modificarli. Tuttavia, è solo PI2 una costante di compilazione. Esso deve essere inizializzato in fase di compilazione. PI1può essere inizializzato in fase di compilazione o di runtime. Inoltre, solo PI2 può essere utilizzato in un contesto che richiede una costante di tempo di compilazione. Per esempio:

constexpr double PI3 = PI1;  // error

ma:

constexpr double PI3 = PI2;  // ok

e:

static_assert(PI1 == 3.141592653589793, "");  // error

ma:

static_assert(PI2 == 3.141592653589793, "");  // ok

Quanto a quale dovresti usare? Usa quello che soddisfa le tue esigenze. Vuoi assicurarti di avere una costante di tempo di compilazione che può essere utilizzata in contesti in cui è richiesta una costante di tempo di compilazione? Vuoi essere in grado di inizializzarlo con un calcolo eseguito in fase di esecuzione? Eccetera.

Nessuna differenza qui, ma importa quando hai un tipo che ha un costruttore.

struct S {
    constexpr S(int);
};

const S s0(0);
constexpr S s1(1);

s0è una costante, ma non promette di essere inizializzato al momento della compilazione. s1è contrassegnato constexpr, quindi è una costante e, poiché anche Sil costruttore è contrassegnato constexpr, verrà inizializzato in fase di compilazione.

Principalmente questo è importante quando l'inizializzazione in fase di runtime richiederebbe molto tempo e si desidera trasferire tale lavoro sul compilatore, dove è anche dispendioso in termini di tempo, ma non rallenta i tempi di esecuzione del programma compilato

constexpr indica un valore costante e noto durante la compilazione.
const indica un valore che è solo costante; non è obbligatorio sapere durante la compilazione.

int sz;
constexpr auto arraySize1 = sz;    // error! sz's value unknown at compilation
std::array<int, sz> data1;         // error! same problem

constexpr auto arraySize2 = 10;    // fine, 10 is a compile-time constant
std::array<int, arraySize2> data2; // fine, arraySize2 is constexpr

Si noti che const non offre la stessa garanzia di constexpr, poiché gli oggetti const non devono essere inizializzati con valori noti durante la compilazione.

int sz;
const auto arraySize = sz;       // fine, arraySize is const copy of sz
std::array<int, arraySize> data; // error! arraySize's value unknown at compilation

Tutti gli oggetti constexpr sono const, ma non tutti gli oggetti const sono constexpr.

Se si desidera che i compilatori garantiscano che una variabile ha un valore che può essere utilizzato in contesti che richiedono costanti di compilazione, lo strumento da raggiungere è constexpr, non const.

A una costante simbolica constexpr deve essere assegnato un valore noto al momento della compilazione. Per esempio:

constexpr int max = 100; 
void use(int n)
{
    constexpr int c1 = max+7; // OK: c1 is 107
    constexpr int c2 = n+7;   // Error: we don’t know the value of c2
    // ...
}

Per gestire i casi in cui il valore di una "variabile" inizializzata con un valore che non è noto al momento della compilazione ma che non cambia mai dopo l'inizializzazione, C ++ offre una seconda forma di costante (una const ). Per esempio:

constexpr int max = 100; 
void use(int n)
{
    constexpr int c1 = max+7; // OK: c1 is 107
    const int c2 = n+7; // OK, but don’t try to change the value of c2
    // ...
    c2 = 7; // error: c2 is a const
}

Tali " variabili const " sono molto comuni per due motivi:

1. C ++ 98 non aveva constexpr, quindi le persone usavano const .
2. Elenca la voce "Variabili" che non sono espressioni costanti (il loro valore non è noto al momento della compilazione) ma che non modificano i valori dopo l'inizializzazione sono di per sé ampiamente utili.

Riferimento: "Programmazione: principi e pratica usando il C ++" di Stroustrup