C++20新特性_consteval 和 constinit

Mr_WangAndy2025-12-03 8:54

文章目录

[第一章 C++20核心语法特性](#第一章 C++20核心语法特性)
- [1.7 consteval 和 constinit](#1.7 consteval 和 constinit)
- - [1.7.1 consteval 和 constinit作用](#1.7.1 consteval 和 constinit作用)
  - [1.7.2 示例](#1.7.2 示例)
  - [1.7.3 const constexpr consteval constinit 对比](#1.7.3 const constexpr consteval constinit 对比)

本文记录C++20新特性之consteval 和 constinit。

第一章 C++20核心语法特性

1.7 consteval 和 constinit

在 C++11 引入 constexpr 之后，编译期计算（Compile-time Computation）的大门被彻底打开。但是，constexpr 有时过于"宽容"------它既可以在编译期运行，也可以在运行期运行，这导致了语义上的模糊。

为了更精准地控制编译期行为，C++20 引入了两个新的关键字：consteval 和 constinit。它们分别解决了"强制编译期执行"和"强制编译期初始化"这两个痛点。

1.7.1 consteval 和 constinit作用

consteval 告诉编译器，只能在编译期间计算。

constinit：告诉编译器，修饰的变量只能在编译期间确定好。

1.7.2 示例

cpp 复制代码

    // consteval 声明：此函数必须在编译期完成计算
    consteval int sqr(int n) {
        return n * n;
    }

    void test()
    {
        // 1 传入编译期常量，
        constexpr int r1 = sqr(33);

		// 2 传入 constexpr
		constexpr int x = 5;
        constexpr int r2 = sqr(x);

        // 3 传入非编译期常量，编译错误
        int y = 10;
		//int r3 = sqr(y); // 编译错误：必须在编译期求值

    }

示例2：测试 constinit

cpp 复制代码

    constexpr int get_initial_value()
    {
        return 42;
    }

    // 1. constinit 保证 global_x 在编译期完成初始化
    // 2. global_x 依然是可变的 (mutable)
    constinit int global_x = get_initial_value();

    // 错误示例：
    int runtime_val = 100;
    // constinit int err_val = runtime_val; // 编译错误！必须用常量表达式初始化

    int test()
    {
        std::cout << "Initial: " << global_x << std::endl; // 输出 42

        // 修改变量
        global_x = 100;
        std::cout << "Modified: " << global_x << std::endl; // 输出 100

        return 2;
    }

1.7.3 const constexpr consteval constinit 对比

对比：