変数に対するconstとconstexpr

次の定義に違いはありますか？

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

そうでない場合、C ++ 11ではどのスタイルが推奨されますか？

違いがあると思います。それらについてより簡単に説明できるように、名前を変更しましょう。

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

PI1とPI2はどちらも定数です。つまり、変更できません。ただし、コンパイル時の定数のみ PI2です。これは、もの、コンパイル時に初期化されます。 PI1コンパイル時または実行時に初期化されます。さらに、コンパイル時定数を必要とするコンテキストでのみ PI2使用できます。例えば：

constexpr double PI3 = PI1;  // error

だが：

constexpr double PI3 = PI2;  // ok

そして：

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

だが：

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

あなたはどちらを使うべきですか？ニーズに合った方を使用してください。コンパイル時定数が必要なコンテキストで使用できるコンパイル時定数があることを確認しますか？実行時に行われる計算で初期化できるようにしますか？等。

ここでは違いはありませんが、コンストラクターを持つ型がある場合は重要です。

struct S {
    constexpr S(int);
};

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

s0定数ですが、コンパイル時に初期化されるとは限りません。s1はマークされているconstexprため、定数であり、Sのコンストラクタもマークさconstexprれているため、コンパイル時に初期化されます。

これは、実行時の初期化に時間がかかり、その作業をコンパイラーにプッシュしたい場合に最も重要です。コンパイラーにも時間がかかりますが、コンパイルされたプログラムの実行時間は遅くなりません。

constexprは定数であり、コンパイル時に既知の値を示します。
constは定数のみの値を示します。コンパイル中に知っておく必要はありません。

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

constオブジェクトはコンパイル中に既知の値で初期化する必要がないため、constはconstexprと同じ保証を提供しないことに注意してください。

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

すべてのconstexprオブジェクトはconstですが、すべてのconstオブジェクトがconstexprであるとは限りません。

変数に、コンパイル時の定数を必要とするコンテキストで使用できる値が含まれていることをコンパイラーに保証したい場合、到達するツールはconstではなくconstexprです。

constexprのシンボリック定数は、コンパイル時に知られている値を与えなければなりません。例えば：

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
    // ...
}

コンパイル時には不明であるが初期化後には変更されない値で初期化される「変数」の値を処理するために、C ++は2番目の形式の定数（const）を提供します。例えば：

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
}

このような「定数変数」は、次の2つの理由で非常に一般的です。

1. C ++ 98にはconstexprがなかったため、人々はconstを使用していました。
2. 定数式ではありませんが（コンパイル時にその値は不明です）、初期化後に値を変更しないリスト項目「変数」は、それ自体が広く役立ちます。

参照：Stroustrupによる「プログラミング：C ++を使用した原則と実践」