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文章目录
- 1. **更多标准库函数支持`constexpr`**
- 2. **支持动态内存分配**
- 3. **支持虚函数和多态**
- 4. **支持`try-catch`异常处理**
- 5. **更灵活的控制流**
- 6. **支持`std::initializer_list`**
- 7. **支持修改`union`活跃成员**
- 8. **允许更多类型的非类型模板参数**
- 总结
C++20对
constexpr进行了显著增强，进一步放宽了其使用限制，使其能够支持更复杂的编译时计算和逻辑。以下是C++20中
constexpr的主要变化和增强：
1. 更多标准库函数支持constexpr
C++20将许多标准库函数标记为constexpr，允许它们在编译时计算。这包括：
- 容器操作，如
std::vector::operator[]、std::string::operator[]、std::array::operator[]。 - 算法，如
std::sort、std::find_if、std::accumulate。
2. 支持动态内存分配
C++20允许在constexpr函数中使用new和delete，从而支持更复杂的数据结构（如动态数组和链表）在编译时构建。例如：
constexpr int* createArray(int size) {int* arr = new int[size];for (int i = 0; i < size; ++i) {arr[i] = i * i;}return arr;
}
3. 支持虚函数和多态
C++20允许虚函数被声明为constexpr，从而支持在编译时对多态对象进行操作。例如：
struct Base {constexpr virtual int value() const { return 0; }
};
struct Derived : Base {constexpr int value() const override { return 1; }
};
4. 支持try-catch异常处理
C++20允许在constexpr函数中使用try-catch块，但异常必须在编译时处理。例如：
constexpr int SafeDivide(int a, int b) {if (b == 0) {throw std::runtime_error("Division by zero!");}return a / b;
}constexpr int ComputeQuotient(int x) {try {return SafeDivide(100, x);} catch (const std::runtime_error&) {return -1;}
}
5. 更灵活的控制流
C++20扩展了constexpr函数中允许的控制流，包括更复杂的循环和条件语句。例如：
constexpr int factorial(int n) {int result = 1;for (int i = 1; i <= n; ++i) {result *= i;}return result;
}
6. 支持std::initializer_list
std::initializer_list现在可以在constexpr上下文中使用。例如：
constexpr std::initializer_list<int> initList = {1, 2, 3, 4};
7. 支持修改union活跃成员
C++20允许在constexpr函数中修改union的活跃成员。例如：
union Foo {int i;float f;
};
constexpr int use() {Foo foo{};foo.i = 3;foo.f = 1.2f; // C++20支持return 1;
}
8. 允许更多类型的非类型模板参数
C++20进一步放宽了非类型模板参数的限制，支持浮点数、用户定义的字面类型等。例如：
template<auto ...> struct ValueList {};
ValueList<'C', 0, 2L, nullptr, Foo{}> x;
总结
C++20对constexpr的增强使其在编译时计算能力上更加强大和灵活。这些改进不仅简化了代码，还减少了运行时开销，提升了程序的性能和安全性。