C 中的 `const` 與 `constexpr`：我什麼時候該使用哪一個？

變數上的 const 與 constexpr

在 C 中，const 和 constexpr 關鍵字用於定義常數。這兩個修飾符都可以防止變數的值在初始化後發生更改。然而，兩者之間存在細微的差異，可能會影響您在定義常數時的選擇。

const 與 constexpr：編譯時初始化與運行時初始化

const 和 constexpr 之間的主要區別在於在常數初始化時。 const 變數可以在編譯時或執行時初始化，而 constexpr 變數必須在編譯時初始化。

這有幾個意義：

• 編譯時常數： constexpr 變數在編譯時保證為常數，允許它們在需要當時已知常數的上下文中使用，例如數組大小或切換大小寫值。
• 運行時常數： const 變數可以在運行時初始化，從而啟用動態常數值。當您需要根據使用者輸入或運行時條件確定常數的值時，這非常有用。

範例

考慮以下程式碼片段：

const double PI1 = 3.141592653589793; // compile-time or run-time initialization
constexpr double PI2 = 3.141592653589793; // compile-time initialization only

PI1 可以在編譯時或執行時初始化，取決於值何時已知。另一方面，PI2 必須在編譯時初始化。

效能注意事項

constexpr 變數的優點是在編譯時完全評估，消除與執行時間初始化相關的任何開銷。這可能會稍微提高性能，但在實踐中通常微不足道。

使用哪一個？

const 和constexpr 之間的選擇取決於您的特定要求：

• 當您需要可在需要的上下文中使用的編譯時常數時，請使用constexpr
• 當您需要一個可以在編譯時或執行時初始化的常數時，請使用const。

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