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static,const,consexpr的总结对比

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2020年5月4日 下午5:33
注：本文主要参考《C++ Primer》

总结：

  1. 我认为要区分这三个定义变量、函数、甚至是类中的使用方法，关键还是要站在需求的角度，千万别背，背会了也不会用。C++的设计者当初也是为了满足用户的需求在后期加上的这些功能，并且通过关键字的方式开放给程序员。

讲解static const的文章

c - Const vs Static Const - Stack Overflow
c - What is the difference between static const and const? - Stack Overflow

  • Addendum: Note that the behavior is different in C++. In C++, a const variable has internal linkage by default, so static const is redundant and extern const is necessary to get a constant with external linkage.

六个关键性的思考角度、概念：

  1. 名字作用域，对象声明周期 -> P184
  2. 编译，运行 -> P58
  3. 声明，定义 -> P41
  4. 有一个问题，为什么C++要设计六个概念？或者扩大点说，语言为什么要设计这些概念？
    1. 名字作用域，对象声明周期：域、周期都是表示的是范围的意思，在语言中加入范围的感念，可以有效的区分我们不再需要的定义、值，就像是标签一样，我们就可以将抛弃掉，有效的节省内存的使用
    2. 编译，运行 ：关键是这里的编译，这其中就需要涉及到类型这个概念，动态类型语言不需要编译，静态类型需要需要编译(因为编译才定义成了静态类型语言)，语言有了类型可以很好的帮助人类进行抽象，也可以进行进行类型的检查，将问题提前锁定在编译器更加安全
    3. 声明，定义：是C++为了运行程序拆分成多个逻辑部分来编写，所以支持了分离式编译，该机制允许将程序分割为若干的文件，每个文件可被单独编译。因此，C++将声明定义分开，这样就可以做到文件间共享代码的方法
      1. 声明：使得名字为程序所知，一个文件如果想使用别处定义的名字则必须包含对那个名字的声明
      2. 定义：负责创建于名字关联的实体

Static:全局变量 函数中 类中

  1. 全局变量：生命周期知道程序结束，作用域仅限于当前源文件
  2. 函数：P184局部对象->P43名字作用域，对象生命周期
    1. 自动对象->P40 默认初始化
    2. 局部静态对象
  3. 类：P269 类的静态成员
    1. 声明静态成员
    2. 使用类的静态成员
    3. 定义静态成员
    4. 静态成员的类内初始化
    5. 静态成员能用于某些场景，而普通成员不行

Constexpr：

  1. P58 constexpr常量表达式
    1. 常量表达式
    2. constexpr变量
    3. 字面值类型
    4. 指针和constexpr
  2. 函数中：P214
    1. constexpr函数
    2. 把内联函数和constexpr函数放在头文件内
  3. 类中：P267 字面值常量类
    1. constexpr构造函数

Const ：

  1. static和const关键字的作用_JavaScript_许政的博客-CSDN博客
    1. 欲阻止一个变量被改变，可以使用const关键字。在定义该const变量时，通常需要对它进行初始化，因为以后就没有机会再去改变它了
    2. 对指针来说
      1. 可以指定指针本身为const，也可以指定指针所指的数据为const，或二者同时指定为const
    3. 在一个函数声明中
      1. const可以修饰形参，表明它是一个输入参数，在函数内部不能改变其值
    4. 对于类的成员函数
      1. 若指定其为const类型，则表明其是一个常函数，不能修改类的 成员变量
    5. 对于类的成员函数
      1. 有时候必须指定其返回值为const类型，以使得其返回值不为“左值”
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        2
        3
        const classA operator*(const classA& a1,const classA& a2); //operator*的返回结果必须是一个const对象
        classA a, b, c;//如果不是，这样的变态代码也不会编译出错
        (a * b) = c; // 对a*b的结果赋值,显然不符合编程者的初衷，也没有任何意义
  2. 与constexpr的区别：
    1. constexpr的语义是：值在编译期就确定，并且在运行期不会改变。
    2. const指的是运行期：
      1. const变量的值可以在运行期再确定，编译器可以不确定，const保证的是运行期的不能改变变量的值，否则会报错
    3. 总结，constexpr和const最大的区别：值最晚什么时候确定，给的下限；并没有规定上限。
      1. const： |——————编译期———————|—————运行期———————|
      2. constexpr: |——————编译期———————|
      3. 上面表示的是值必须在指定区间中确定，否则出错
    4. eg:P58
      1. 使用const的常量表达式
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        // 常量表达式
        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
        // 非常量表达式
        int staff_size = 27;//staff不是常量表达式
        const int sz = get_size();//sz不是常量表达式
        /*
        1.尽管staff_size的初始值是一个字面常量，但是由于他的数据类型只是普通的int而非const int,所以他不属于常量表达式
        2.尽管sz本身是一个常量，但是他的具体值知道运行时才能或得到，所以也不是常量表达式
      2. 使用constexpr的常量表达式
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        2
        3
        4
        // constexpr类型以便编译器来验证变量的值是否是一个常量表达式
        constexpr int mf = 20;//20是常量表达式
        constexpr int limit = mf + 1;//mf + 1是常量表达式
        constexpr int sz = size();//只有size是一个constexpr函数时，才是一条正确的声明语句