在C++編程語言中，constexpr關鍵字用于聲明在編譯時計算值的函數或變量，從而加快運行時的代碼執行速度。然而，在C++11標準中，constexpr存在一些限制。本文將介紹C++14中放寬的constexpr限制，并對其在現代C++編程中的影響進行詳細分析。

什么是現代C++中的constexpr關鍵字？

constexpr關鍵字在C++11標準中引入了通用的constexpr函數。

constexpr <function_definition>

constexpr關鍵字用作函數的返回類型說明符，通過在編譯時進行計算而不是運行時，提高性能。

constexpr函數的返回值可以被用于需要常量表達式的操作，例如整數模板參數。

C++中放寬的constexpr限制有哪些？

C++11中，constexpr函數只能包含一個返回值的表達式。而C++14標準放寬了這個限制，使得constexpr函數更具表達性和實用性。

C++14標準允許constexpr聲明的函數包含以下內容：

• 除了靜態或線程局部變量以及沒有初始化器的變量聲明之外的任何聲明。
• 條件分支語句if和switch。
• 包括基于范圍的for循環在內的任何循環語句。
• 改變對象值的表達式，如果該對象的生命周期始于常量表達式函數內部。包括對任何非常量constexpr聲明的非靜態成員函數的調用。

C++14中放寬的constexpr限制對編程的影響是什么？

C++14中放寬的constexpr限制提供了更多的編譯時計算能力，使得程序員能夠更靈活地在編譯時執行復雜的操作。

constexpr函數可以包含多個if條件和返回語句，這使得編寫更復雜的編譯時計算邏輯變得更加容易。

放寬了對非靜態成員函數的限制，非靜態constexpr成員函數可以修改類成員，但只有在該對象的生命周期始于常量表達式的評估過程中才可以進行修改。

C++14標準中不允許在放寬的constexpr函數中使用goto語句，這是為了保持編譯時計算的安全性和可靠性。

放寬的constexpr限制的例子：

在C++14及以上版本中，可以在函數中使用條件分支語句if和switch，如下所示：

#include <iostream>
constexpr int sw(char c) {
    if (c > 0) {
        switch (c) {
            case 'a': return 0;
            case 'g': return 50;
            case 'u': return 500;
        }
    }
}
int main() {
    constexpr int l = sw('a');
    std::cout << l << std::endl;
    return 0;
}

在C++14中，constexpr函數可以使用局部變量和循環，如下所示：

#include <iostream>
constexpr int sw(char c) {
    if (c > 0) {
        switch (c) {
            case 'a': return 0;
            case 'g': return 50;
            case 'u': return 500;
        }
    }
}
int main() {
    constexpr int l = sw('a');
    std::cout << l << std::endl;
    return 0;
}

在C++14中，constexpr函數可以在返回語句中使用多個if條件，例如：

#include <iostream>
constexpr char checksize(int x) {
    return x > 8 ? '+' : x < 8 ? '-' : '0';
}
int main() {
    constexpr char c = checksize(8);
    std::cout << c << std::續：
endl;
return 0;
}

這些例子展示了在C++14中放寬的constexpr限制所帶來的編程靈活性和便利性，使得編寫更加高效和可維護的代碼成為可能。

總結

C++14中的放寬的constexpr限制使得編譯時計算更加強大和靈活，使得程序員能夠在編譯階段執行更多的操作，提高程序性能和可維護性。

放寬的限制允許constexpr函數包含更多的語句和控制流結構，使得編寫復雜的編譯時計算邏輯變得更加容易和直觀。

然而，仍然需要注意在放寬的constexpr函數中遵守一些規則，例如不允許使用goto語句，并且對非靜態成員函數的修改有一定的限制。

通過充分利用C++14中放寬的constexpr限制，程序員可以更好地利用編譯時計算的優勢，從而編寫出更高效、可靠和可維護的代碼。