c++ 学习 之 const，constexpr，volatile

前言

const、constexpr 和 volatile 是 C++ 中用于修饰变量和类型的关键字

正文

它们分别用于不同的用途：

const（常量）：

const 用于声明常量，表示变量的值不能被修改。

它可以应用于变量、指针、引用、成员函数以及类对象。

常量变量必须在声明时初始化。

常量成员函数承诺不修改对象的状态。

常量指针和常量引用可以用于传递参数，以确保函数不会修改传入的值。

示例：

const int x = 5; // 声明一个常量整数
const double PI = 3.14159; // 声明一个常量双精度浮点数

void foo(const int& val) {
    // val 是一个常量引用，不能在函数中修改它
}

constexpr（常量表达式）：

constexpr 用于声明常量表达式，它在编译时求值。

constexpr 变量必须在声明时用常量表达式初始化，可以用于编译时计算。

constexpr 函数可以在编译时计算，用于生成编译期常量。

constexpr 可以提高性能，因为编译器可以在编译时执行计算，而不需要在运行时进行计算。

示例：

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

constexpr int result = square(5); // 编译时计算

const int size = 10;
int arr[size]; // 使用 const 常量来定义数组大小

volatile（易失性）：

volatile 用于告诉编译器，变量的值可能在程序的执行中被外部因素修改，因此不应进行优化。

通常用于描述硬件寄存器、多线程编程中的共享变量等。

volatile 可以防止编译器对变量的读取和写入操作进行优化，以确保每次访问都是真实的。

示例：

volatile int sensorValue; // 用于描述外部传感器值

void readSensor() {
    sensorValue = /* 从传感器读取值 */;
}

int main() {
    while (true) {
        readSensor();
        // 使用 sensorValue 进行操作，编译器不会优化读取操作
    }
}

总之，const 用于声明常量，constexpr 用于声明编译时常量，而 volatile 用于告诉编译器变量的值可能会在外部因素的影响下发生变化。这些关键字在 C++ 中有不同的用途，根据具体需求来选择使用。