以下内容转载medium， 字体为繁体， 不喜欢勿入， 无奈许多博客的介绍都写的太差， 这位台湾小哥是看过写的最清晰最棒的， 由简入深 ！

内容转载https://medium.com/@tjsw/%E6%BD%AE-c-constexpr-constructor-constexpr-operator-overloading-3a11062900ff

Part1

近代的 C++ 中為我們傳統熟悉的語句和修飾子多了非常多的元素，今天就來聊聊 C++11 開始引入的 constexpr 修飾子的用法吧。

constexpr 擴展了原本對於 const 的限制，並且明確地給了編譯器更多在編譯時期就可以做的計算空間，讓執行期減少更多不必要的計算。以往需要藉由面目全非的 template meta programming 才能完成的編譯期計算現在可以我們最平常的函式語言就能夠完成。
也大大地讓程式的語意更完整，不再只有以前 const 那樣子的硬性文法規定，而更加多元地讓「常數」的語義出現在各個地方，讓開發者遵守。
constexpr function 可以用 macro 函式來想像，但是避掉了非常多使用 macro 的困擾，比如定義的展開結尾分號爆炸，忘記對參數加上括號導致不同優先級的運算子攪和在一起…。
更加彈性地，不只是編譯時期的語義遵守和優化。就算當作一般普通函式在別的上下文呼叫也是完全 OK，完全體現出一套語法但依情境做不同事情。
 
   

Part2

constexpr 的用法中我們提過一個 C++ 函式只要滿足一些簡單的限制，現代 C++ 編譯器就可以幫你在編譯期算出函式的結果。而我們一直沒有提到的類別的 constructor 以及類別的 member function 成員函式甚至是 operator overloading 運算子重載，他也是一個函式啊！是不是也能加上 constexpr 修飾呢？

答案當然是可以，不然這篇就不用寫了。

那麼具體來說 constexpr 加在類別的成員函式們可以幹嘛？就是希望我們開發 者自定義的類別也可以宣告成 constexpr 變數，達到編譯期的運算效果。

cube() 還是一個標上 constexpr 的函式，代表了裡面的運算元 ©，以及運算 () 都要是編譯時期可知的操作，也就是 c * c * c 必須是一個 constant expression
c1 也掛上 constexpr，因此他的初始化操作也必須是一個 constexpr function。
 
結上所述，我們必須對 CClass 的 constructor，以及 operator() 加上 constexpr 的修飾。
 
一個 constructor 畢竟代表了整個類別的性質，掛上 constexpr 的 constructor 就代表使用者自定義的類別是一個字面型別 (literal type)。
 
因此整個類別被拿用初始化 constexpr 變數時 (例如 main() 的 c1) ，必須確保除了 constexpr constructor 裡面沒有奇怪的操作，而且所有的成員變數都要被初始化列表 (member initialization list) 以編譯時期可知的值初始化。(或是成員宣告直接賦值也行)
 
完整的 CClass 定義應該是這樣的：
 
CClass 的 constructor 完全沒有操作，也初始化了所有，也是唯一的成員變數 n_，因此自然就符合了 constexpr 的限制。(可以試試看把 n_ 寫在 constructor 函式體裡面賦值，就會吃 compile error 了)
operator*() 就是個成員函式，做了一個 constexpr 物件回來，也很乖巧。
 
所以我們再度利用組語編譯，也能發現編譯器的確把 c2_6， c3_6 在編譯時期就算出來了。
 
.section __TEXT,__const
 .p2align 2               ## @_ZZ4mainE2c1
__ZZ4mainE2c1:
 .long 4                       ## 0x4.p2align 2               ## @ZZ4mainE4c2_6
ZZ4mainE4c2_6:
 .long 64                      ## 0x40.p2align 2               ## @ZZ4mainE4c3_6
ZZ4mainE4c3_6:
 .long 729                     ## 0x2d9
 
也可以不要編譯期算
 
constexpr CClass c2_6 = cube(c1);
constexpr CClass c3_6 = cube(CClass(sq(3)));
CClass c88(88);static_assert(c2_6.n == 64, “!!!”);
static_assert(c3_6.n == 729, “!!!”);printf("%d %d %d\n", c2_6.n, c3_6.n, c88.n);
 
就像 constexpr function 一樣，根據我們在什麼時候使用，就可以編譯期算，或是執行期才算。比如上面這個 c88，他就不會是一個在 TEXT 段的常數。而是執行期呼叫 printf() 的時候才把 n 從 register 裡面拿出來壓進 stack 裡呼叫 printf()。
 
今天的內容很簡單，就是再把 constexpr 的適用範圍再擴展
                        

                        

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