C の `const` と `constexpr` : いつどちらを使用する必要がありますか?

変数の const と constexpr

C では、定数を定義するために const キーワードと constexpr キーワードが使用されます。どちらの修飾子も、初期化後に変数の値が変更されるのを防ぎます。ただし、この 2 つの間には、定数を定義する際の選択に影響を与える可能性のある微妙な違いがあります。

const と constexpr: コンパイル時と実行時の初期化

const と constexpr の主な違いは次のとおりです。定数が初期化されるとき。 const 変数はコンパイル時または実行時に初期化できますが、constexpr 変数はコンパイル時に初期化する必要があります。

これにはいくつかの影響があります。

• コンパイル時定数: constexpr 変数はコンパイル時に定数であることが保証されており、その時点で既知の定数を必要とするコンテキストで使用できます。配列サイズやスイッチケース値など。
• 実行時定数: const 変数は実行時に初期化でき、動的な定数値が有効になります。これは、ユーザー入力または実行時の条件に基づいて定数の値を決定する必要がある場合に役立ちます。

例

次のコード スニペットを考えてみましょう:

const double PI1 = 3.141592653589793; // compile-time or run-time initialization
constexpr double PI2 = 3.141592653589793; // compile-time initialization only

PI1 は、値がいつわかったかに応じて、コンパイル時または実行時に初期化できます。一方、PI2 はコンパイル時に初期化する必要があります。

パフォーマンスに関する考慮事項

constexpr 変数には、コンパイル時に完全に評価されるという利点があり、実行時の初期化に関連するオーバーヘッドが排除されます。 。これにより、パフォーマンスがわずかに向上する可能性がありますが、実際には通常は重要ではありません。

どちらを使用しますか?

const と constexpr のどちらを選択するかは、特定の要件によって異なります。

• 必要なコンテキストで使用できるコンパイル時定数が必要な場合は、constexpr を使用します。
• コンパイル時または実行時に初期化できる定数が必要な場合は、const を使用します。

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