C++11中的nullptr和constexpr

本文主要是介绍C++11中的nullptr和constexpr，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

nullptr

  nullptr的出现是为了代替NULL，首先看下NULL的定义：

// vs2017下
#ifndef NULL#ifdef __cplusplus#define NULL 0#else#define NULL ((void *)0)#endif
#endif

  C++将NULL视为0，所以以下代码就会影响直观感受：

void test(char* ch) {}
void test(int) {}
int main() {test(NULL);  // 调用test(int)，但NULL我们认为是指针
}

  C++11为了避免上面得二义性，引入nullptr关键字，专门用来区分0和空指针。nullptr 的类型为 nullptr_t ，能够隐式的转换为任何指针或成员指针的类型，也能和他们进行相等或者不等的比较。

void test(char* ch) {}
void test(int) {}
int main() {test(NULL); // 调用test(int)test(nullptr); // 调用test(char*)
}

constexpr关键字

  C++中静态数组或者array容器要求在编译阶段就知道数组的大小，一般用常量表达式指定大小，比如说3，3+2，宏定义，const常变量等。

#define x0 5
const int test() { return 5; }
int main() {int arr0[3 + 2];const int x1 = 5;int x2 = 5;const int x3 = x2;int arr1[x0];int arr2[x1];int arr3[test()];   // errorint arr4[x3];       // error
}// 再举一个例子
// 写算法的时候，经常用INT_MAX,但这是C中的用法，C++中提倡std::numeric_limits<int>::max()
// 的用法，但很明显这个函数C++11之前不能做常量表达式，现在去看这个函数声明都是加constexpr

  从上面可以看出test虽然返回一个字面值，但是编译通过不了；对于arr[x3]也编译不过可能会很奇怪，数组大小要求是常量表达式，而x3只是个常变量，const没有保证修饰的变量是编译期还是运行期的常量。C++11 提供了 constexpr 让用户显式的声明函数或对象构造函数在编译器会成为常数，这个关键字明确的告诉编译器应该去验证test()在编译器就应该是一个常数。

constexpr int fibonacci(const int n) {return n == 1 || n == 2 ? 1 : fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
}
int main() {int arr[fibonacci(5)];   // error
}

  从 C++14 开始，constexptr 函数可以在内部使用局部变量、循环和分支等简单语句，例如下面的代码在C++11 的标准下是不能够通过编译的：

constexpr int fibonacci(const int n) {if (n == 1) return 1;if (n == 2) return 1;return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
}

但是要注意不是声明constexpr就是常量表达式了，这是由编译器决定的：

const int test(int i) { return i; }
int main() {int arr[test(5)];   // error
}

  constexpr修饰的函数，简单的来说，如果其传入的参数可以在编译时期计算出来，那么这个函数就会产生编译时期的值。但是，传入的参数如果不能在编译时期计算出来，那么constexpr修饰的函数就和普通函数一样了。

是否不需要const了？

  对于变量来讲，一般情况下constexpr已经包含了const的语义，所以没必要同时使用；但是也有特殊情况：

constexpr int N = 3;
int main() {constexpr const int* p = &N;
}

  在这里const和constexpr在修饰不同的东西，constexpr和const都必须要有。constexpr表示NP指针本身是常量表达式，而const表示指向的值是一个常量。去掉const之后无法编译，因为不能用正常指针指向常量。对于成员函数来讲，在C++11中constexpr同样包含const的含义，但是C++14中则不，所以C++14中可能会需要同时使用const与constexpr。

参考资料

（1）《深入理解C++11·C++11新特性解析与应用》
（2）《快速上手C++11/14》
（3）https://www.zhihu.com/search?type=content&q=constexpr
（4）https://www.cnblogs.com/lizhanzhe/p/10901768.html

这篇关于C++11中的nullptr和constexpr的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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