C 中的 `const` 与 `constexpr`：我什么时候应该使用哪个？

变量上的 const 与 constexpr

在 C 中，const 和 constexpr 关键字用于定义常量。这两个修饰符都可以防止变量的值在初始化后发生更改。然而，两者之间存在细微的差异，可能会影响您在定义常量时的选择。

const 与 constexpr：编译时初始化与运行时初始化

const 和 constexpr 之间的主要区别在于在常量初始化时。 const 变量可以在编译时或运行时初始化，而 constexpr 变量必须在编译时初始化。

这有几个含义：

• 编译时常量： constexpr 变量在编译时保证为常量，允许它们在需要当时已知常量的上下文中使用，例如数组大小或切换大小写值。
• 运行时常量： const 变量可以在运行时初始化，从而启用动态常量值。当您需要根据用户输入或运行时条件确定常量的值时，这非常有用。

示例

考虑以下代码片段：

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

PI1 可以在编译时或运行时初始化，具体取决于值何时已知。另一方面，PI2 必须在编译时初始化。

性能注意事项

constexpr 变量的优点是在编译时完全评估，消除与运行时初始化相关的任何开销。这可能会稍微提高性能，但在实践中通常微不足道。

使用哪一个？

const 和 constexpr 之间的选择取决于您的具体要求：

• 当您需要可在需要的上下文中使用的编译时常量时，请使用 constexpr
• 当您需要一个可以在编译时或运行时初始化的常量时，请使用 const。

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