Перейти к содержанию

💡 Кратко:Полный обзор семейства const в C++: const против constexpr и constinit, consteval и константные члены, а также как deducing this из C++23 сворачивает четыре перегрузки const/ссылки в одну функцию.

Последнее обновление:2026-10-24

C++ всё семейство const

План

  • const
  • constexpr
  • C++20
  • consteval
  • constinit

Примечание: все примеры кода из этой статьи размещены в 知识星球 (Zhishi Xingqiu).

1.const

const — одно из первых ключевых слов, с которыми мы сталкиваемся при изучении C++/C; обычно оно используется как cv-qualifier и означает, что объект неизменяем. Оно не гарантирует вычисление во время компиляции; конкретный момент вычисления определяется компилятором. Например:

const int a = 1; // 编译时
const auto x = getdata(); // 运行时

const иногда можно использовать в константных выражениях времени компиляции, но есть исключения, например:

const double count_1 = 3.3;
std::array<double, static_cast<int>(count_1)> moreDoubles1 {1.1, 2.2, 3.3};

В этом случае возникнет ошибка: the value of 'count_1' is not usable in a constant expression

А вот так — всё в порядке:

const int count = 3;
std::array<double, count> doubles {1.1, 2.2, 3.3};

Суть в вычислении значения выражения во время компиляции, поэтому в C++11 появился constexpr.

2.constexpr

constexpr позволяет указать, что значение переменной может встречаться в константном выражении; достаточно заменить const на constexpr в предыдущем примере, и всё заработает.

constexpr double count_2 = 3.3;
std::array<double, static_cast<int>(count_2)> moreDoubles2 {1.1, 2.2, 3.3}; 

constexpr не обязательно выполняется только во время компиляции. Его исконный смысл — возможность вычисления во время компиляции, но если constexpr-переменная или функция используется во время выполнения, она может выполняться и в рантайме.

Например: result1 и result2 совершенно различны — result1 вычисляется во время компиляции, а result2 во время выполнения. Вопрос на засыпку: знаете ли вы, почему?

Так что функция, помеченная constexpr, не обязательно вычисляется во время компиляции.

constexpr int compileTimeSum(int a, int b) {
    return a + b;
}

int main() {
    constexpr int result1 = compileTimeSum(3, 5); 
    int x = 10;
    int result2 = compileTimeSum(x, 20);  
    return 0;
}

Так кто же это гарантирует? Тогда на сцену выходит C++20.

3.C++20

3.1 consteval

consteval решает описанную выше проблему: он применим только к функциям и принуждает все вызовы выполняться во время компиляции. Что произойдёт с result2, если мы заменим в примере выше constexpr на consteval?

Возникнет ошибка: call to consteval function 'compileTimeSum(x, 20)' is not a constant expression

consteval int compileTimeSum(int a, int b) {
    return a + b;
}

int main() {
    constexpr int result1 = compileTimeSum(3, 5); 
    int x = 10;
    int result2 = compileTimeSum(x, 20);  
    return 0;
}

Если применить consteval к переменной, тоже будет ошибка: error: a variable cannot be declared 'consteval'.

https://en.cppreference.com/w/cpp/language/consteval

3.2 constinit

constinit позволяет принудительно выполнить константную инициализацию статических или локальных для потока переменных.

  • Нельзя использовать вместе с constexpr и consteval
  • Не является спецификатором типа, его роль — assert
  • Гарантирует статическую инициализацию переменной
  • Применим только к static или thread_local

Например, следующий код не скомпилируется: error: 'constinit' can only be applied to a variable with static or thread storage duration

constinit int a = 100;  
int main() {  
      ++a; 
      constinit auto b = 100;  // error
      // b has thread storage duration
      constinit thread_local auto b = 100;
}

C++23 deducing this: пишите перегрузки const/ссылки один раз

Кто доходит до конца семейства const, упирается в ту же стену: геттер, корректный для const и не-const объектов, для lvalue и rvalue, требует до четырёх почти одинаковых перегрузок — и в день, когда кто-то поправит лишь одну, они молча разъедутся.

«Deducing this» из C++23 (явный параметр объекта, предложение P0847) убирает дублирование. Функция-член объявляет собственный объект явным параметром; компилятор выводит его тип вместе с константностью и категорией значения, и один шаблон покрывает все четыре случая:

class Widget {
    int value_{42};

public:
    // Before C++23 you needed up to four overloads:
    //   int&  get() &       { return value_; }
    //   int   get() const&  { return value_; }
    //   int&& get() &&      { return std::move(value_); }
    //   ...
    // C++23 deducing this — one template covers them all:
    template <typename Self>
    auto&& get(this Self&& self) {
        return std::forward<Self>(self).value_;
    }
};

При вызове get() на const-lvalue Self выводится как const Widget&; на rvalue — как Widget&&, и std::forward выполняет перемещение. Что должно быть const — по-прежнему решают знания из начала статьи; deducing this лишь снимает копипасту.

Возможность также забирает две работы CRTP — подмешивание поведения и вывод производного типа — без шаблонной базы. Поддержка: GCC 14+, Clang 18+, MSVC начиная с VS 2022 17.2.

Часто задаваемые вопросы

Может ли deducing this заменить перегрузки const?

В типичном случае — да. Один шаблон по Self&& со std::forward корректно работает для &, const&, && и const&&. Отдельные перегрузки нужны, лишь когда поведение реально различается по квалификации, а это редкость.

Какие компиляторы поддерживают deducing this?

GCC 14 и новее, Clang 18 и новее, MSVC начиная с Visual Studio 2022 17.2. Это возможность C++23 — компилируйте с -std=c++23 (или c++2b на старых драйверах).

Deducing this — это то же самое, что CRTP?

Они пересекаются: оба выводят самый производный тип. Deducing this не требует шаблонного базового класса, работает с лямбдами (рекурсивные лямбды!) и сохраняет иерархию чистой; CRTP остаётся уместным, когда миксин обязан быть переиспользуемым базовым классом.

Похожие темы

Комментарии