0

0

C++20的consteval关键字何时使用 强制编译时求值的函数声明

P粉602998670

P粉602998670

发布时间:2025-07-15 08:25:02

|

965人浏览过

|

来源于php中文网

原创

consteval用于声明必须在编译时求值的函数,适用于要求参数为常量表达式的场景。1. 它强制函数只能在编译期执行,否则报错;2. 与constexpr不同,后者可运行时执行;3. 常用于生成查找表、配置检查等需编译期验证的场景;4. 注意不可用于构造函数、析构函数或虚函数,且参数必须是字面类型。

C++20的consteval关键字何时使用 强制编译时求值的函数声明

在C++20中,consteval关键字用于声明一个函数必须在编译时求值,也就是所谓的“立即调用函数”(immediate function)。简单来说,只有当调用这个函数的上下文要求其结果在编译期就能确定时,它才合法。

C++20的consteval关键字何时使用 强制编译时求值的函数声明

这跟constexpr不同,后者允许函数在运行时或编译时执行,而consteval强制必须在编译期完成计算。

C++20的consteval关键字何时使用 强制编译时求值的函数声明

什么时候应该使用 consteval?

当你希望某个函数只能在编译时执行,并且不允许它在运行时被调用,这时候就该使用consteval

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

举个例子:你想写一个用来计算数组大小的函数,但你不希望它在运行时也能被调用,因为那样会带来不必要的性能开销。这时候你就可以把它声明为consteval

C++20的consteval关键字何时使用 强制编译时求值的函数声明
consteval int array_size(int n) {
    return n * 2;
}

int arr[array_size(5)]; // 合法,array_size在编译期求值
int x = array_size(10); // 合法,仍然是编译期求值
// int y = array_size(std::cin.get()); // 错误!参数不是常量表达式

如果你尝试传入一个运行时才能知道的值,编译器就会报错。


consteval 和 constexpr 的区别

虽然两者都和编译期计算有关,但它们的用途是不同的:

Cutout.Pro抠图
Cutout.Pro抠图

AI批量抠图去背景

下载
  • constexpr函数可以在编译期或运行期执行,取决于它的参数是否是常量表达式。
  • consteval函数只能在编译期执行,否则就是编译错误

所以你可以理解为:constevalconstexpr更严格,是一种“更强的承诺”。

举个小对比:

constexpr int square(int x) {
    return x * x;
}

consteval int compile_square(int x) {
    return x * x;
}

下面这些调用的区别就很明显了:

int a = square(5);         // 编译期或运行期都可以
int b = compile_square(5); // 必须在编译期

int input;
std::cin >> input;
int c = square(input);         // 可以,运行期执行
int d = compile_square(input); // 报错,input不是常量表达式

使用 consteval 的一些注意事项

使用consteval时有几个细节需要注意:

  • 它不能用于构造函数、析构函数或者虚函数。
  • 函数体必须是一个有效的常量表达式,不能有副作用或无法在编译期处理的操作(比如IO、动态内存分配)。
  • 参数必须是字面类型(literal type),否则无法保证能在编译期求值。

常见问题包括:

  • ❌ 在consteval函数里调用非consteval函数,如果那个函数不能在编译期运行,就会出错。
  • ❌ 试图将运行时变量作为参数传递给consteval函数,会导致编译失败。

实际应用场景举例

  1. 元编程辅助函数:例如生成固定大小的查找表、计算数值常数(如π的高精度近似)。
  2. 配置检查:某些配置项在编译时就应该验证合法性,比如线程数量、缓冲区大小等。
  3. 安全边界检查:确保某些关键逻辑必须在编译时确定,避免运行时错误。

举个例子,假设你要根据平台决定缓冲区大小,并且想在编译期验证是否合理:

consteval int get_buffer_size(int platform_id) {
    if (platform_id == 1) return 1024;
    else if (platform_id == 2) return 2048;
    else throw "Unsupported platform"; // 这里其实不会真正抛异常,在编译期就会报错
}

constexpr int buffer_size = get_buffer_size(1); // OK
// constexpr int bad_size = get_buffer_size(some_runtime_value); // 编译错误

基本上就这些。用起来不复杂,但很容易忽略它适用的场景和限制条件。

相关专题

更多
java基础知识汇总
java基础知识汇总

java基础知识有Java的历史和特点、Java的开发环境、Java的基本数据类型、变量和常量、运算符和表达式、控制语句、数组和字符串等等知识点。想要知道更多关于java基础知识的朋友,请阅读本专题下面的的有关文章,欢迎大家来php中文网学习。

1435

2023.10.24

线程和进程的区别
线程和进程的区别

线程和进程的区别:线程是进程的一部分,用于实现并发和并行操作,而线程共享进程的资源,通信更方便快捷,切换开销较小。本专题为大家提供线程和进程区别相关的各种文章、以及下载和课程。

471

2023.08.10

function是什么
function是什么

function是函数的意思,是一段具有特定功能的可重复使用的代码块,是程序的基本组成单元之一,可以接受输入参数,执行特定的操作,并返回结果。本专题为大家提供function是什么的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

471

2023.08.04

js函数function用法
js函数function用法

js函数function用法有:1、声明函数;2、调用函数;3、函数参数;4、函数返回值;5、匿名函数;6、函数作为参数;7、函数作用域;8、递归函数。本专题提供js函数function用法的相关文章内容,大家可以免费阅读。

158

2023.10.07

php源码安装教程大全
php源码安装教程大全

本专题整合了php源码安装教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

7

2025.12.31

php网站源码教程大全
php网站源码教程大全

本专题整合了php网站源码相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

4

2025.12.31

视频文件格式
视频文件格式

本专题整合了视频文件格式相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

7

2025.12.31

不受国内限制的浏览器大全
不受国内限制的浏览器大全

想找真正自由、无限制的上网体验?本合集精选2025年最开放、隐私强、访问无阻的浏览器App,涵盖Tor、Brave、Via、X浏览器、Mullvad等高自由度工具。支持自定义搜索引擎、广告拦截、隐身模式及全球网站无障碍访问,部分更具备防追踪、去谷歌化、双内核切换等高级功能。无论日常浏览、隐私保护还是突破地域限制,总有一款适合你!

7

2025.12.31

出现404解决方法大全
出现404解决方法大全

本专题整合了404错误解决方法大全,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

42

2025.12.31

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
C# 教程
C# 教程

共94课时 | 5.7万人学习

C 教程
C 教程

共75课时 | 3.8万人学习

C++教程
C++教程

共115课时 | 10.6万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号