C++ constexpr⁠⁠

C++ 11 добавил много всего интересного, но сегодня речь пойдет о constexpr. Концептуально constexpr указывает значение, которое не просто является константой, но и известно во время компиляции. Поэтому если требуется, чтобы переменная была известна на этапе компиляции, то смело помечаем ее constexpr, потому что простой const таких гарантий не дает.

Теперь поговорим про функции. Данное ключевое слово можно применять к функциям, например:

Однако, constexpr-функция не обязана(!) давать константный результат или результат, известный во время компиляции. Все зависит от входных аргументов - если они известны на этапе компиляции, то функция работает как задумано, иначе она работает как обычная функция (ошибки компиляции нет). Это следует помнить. Благодаря этому можем писать код наподобие следующего:

По-моему круто! Тем самым можно посчитать что-то на этапе компиляции, например, факториал. Да - да, изъезженный пример, но что поделаешь - это классика. Вот как их можно реализовать:

Почему две разные реализации? Потому что в constexpr в C++11 имеет больше ограничений по сравнению с C++14. Подробнее уже можно почитать на cppreference.com, не буду делать copy-paste.

Ну и напоследок. Нам заполнить массив некоторыми значениями на этапе компиляции. Как будем это делать? Для наглядности возьму тот же факториал.

Темная уличная шаблонная магия). На самом деле ничего сложного здесь нет, разве что variadic templates, но они хорошо описаны у С. Прата. Проверить работу кода можно здесь: http://rextester.com/KGUP58147.

Наверняка читатель может задать вопрос - зачем мне это? Тут я скажу, что вы сами должны

решать использовать такие возможности языка или нет. Я лишь рассказал о такой штуке - переносе части вычислений из run-time в compile-time.

Для подготовки текста использовались материалы из книги замечательного автора S. Meyers "Effective Modern C++".