constexpr初探
为了使函数获取编译时计算的能力，你必须指定constexpr关键字到这个函数。
constexpr int multiply (int x, int y)
{
return x * y;
}
// 将在编译时计算
const int val = multiply( 10, 10 );
除了编译时计算的性能优化，constexpr的另外一个优势是，它允许函数被应用在以前调用宏的所有场合。例如，你想要一个计算数组size的函数，size是10的倍数。如果不用constexpr，你需要创建一个宏或者使用模板，因为你不能用函数的返回值去声明数组的大小。但是用constexpr，你就可以调用一个constexpr函数去声明一个数组。
constexpr int getDefaultArraySize (int multiplier)
{
return 10 * multiplier;
}
int my_array[ getDefaultArraySize( 3 ) ];
constexpr函数的限制
一个constexpr有一些必须遵循的严格要求：
- 函数中只能有一个return语句（有极少特例）
- 只能调用其它constexpr函数
- 只能使用全局constexpr变量
注意递归并不受限制。但只允许一个返回语句，那如何实现递归呢？可以使用三元运算符（?:)。例如，计算n的阶乘：
constexpr int factorial (int n)
{
return n > 0 ? n * factorial( n - 1 ) : 1;
}
现在你可以使用factorial(2)，编译器将在编译时计算这个值，这种方式运行更巧妙的计算，与内联截然不同。你无法内联一个递归函数。
constexpr函数还有那些特点？
一个constexpr函数，只允许包含一行可执行代码。但允许包含typedefs、 using declaration && directives、静态断言等。
constexpr和运行时
一个声明为constexpr的函数同样可以在运行时被调用，当这个函数的参数是非常量的：
int n; cin >> n; factorial( n );
这意味着你不需要分别写运行时和编译时的函数。
编译时使用对象
假如你有一个Circle类：
class Circle
{
public:
Circle (int x, int y, int radius) : _x( x ), _y( y ), _radius( radius ) {}
double getArea () const
{
return _radius * _radius * 3.1415926;
}
private:
int _x;
int _y;
int _radius;
};
你希望在编译期构造一个Circle接着算出他的面积。
constexpr Circle c( 0, 0, 10 ); constexpr double area = c.getArea();
事实证明你可以给Circle类做一些小的修改以完成这件事。首先，我们需要将构造函数声明为constexpr，接着我们需要将getArea函数声明为constexpr。将构造函数声明为constexpr则运行构造函数在编译期运行，只要这个构造函数的参数为常量，且构造函数仅仅包含成员变量的constexpr构造（所以默认构造可以看成constexpr，只要成员变量都有constexpr构造）。
class Circle
{
public:
constexpr Circle (int x, int y, int radius) : _x( x ), _y( y ), _radius( radius ) {}
constexpr double getArea ()
{
return _radius * _radius * 3.1415926;
}
private:
int _x;
int _y;
int _radius;
};
constexpr vs const
假如你将一个成员函数标记为constexpr，则顺带也将它标记为了const。如果你将一个变量标记为constexpr，则同样它是const的。但相反并不成立，一个const的变量或函数，并不是constexpr的。
constexpr和浮点数
到这里我们讲到的constexpr功能都可以通过模板元编程实现。但constexpr支持的一项能力是可以计算浮点型的数据。因为double和float不是有效的模板参数，你不可以轻易的通过模板编译期计算浮点数的值。而constexpr允许编译期计算浮点型数据。