定数式 - constexpr (c++11)

1. 始めに

[概要]

始めに「constexpr 指定子 (C++11以上) - cppreference.com」で記載されているサンプルプログラムを動作させてみます。

[環境]

[プログラムソース "constexpr_01.cpp"]

#include <iostream>
#include <stdexcept>

 
// C++11 の constexpr 関数は繰り返しではなく再帰を使用します
// (C++14 の constexpr 関数はローカル変数やループを使用できます)。
constexpr int factorial(int n)
{
    return n <= 1 ? 1 : (n * factorial(n - 1));
}


// リテラルクラス。
class conststr {
    const char* p;
    std::size_t sz;
public:
    template<std::size_t N>
    constexpr conststr(const char(&a)[N]): p(a), sz(N - 1) {}
 
    // constexpr 関数は例外を投げることによってエラーを知らせます。
    // C++11 では条件演算子 ?: でそれを行わなければなりません。 
    constexpr char operator[](std::size_t n) const
    {
        return n < sz ? p[n] : throw std::out_of_range("");
    }
    constexpr std::size_t size() const { return sz; }
};


// C++11 の constexpr 関数は単一の return 文にすべてを詰め込む必要がありました
// (C++14 にはその要件はありません)。
constexpr std::size_t countlower(conststr s, std::size_t n = 0,
                                             std::size_t c = 0)
{
    return n == s.size() ? c :
           'a' <= s[n] && s[n] <= 'z' ? countlower(s, n + 1, c + 1) :
                                       countlower(s, n + 1, c);
}
 
// テスト用のコンパイル時定数を要求する出力関数。
template<int n>
struct constN
{
    constN() { std::cout << n << '\n'; }
};
 
int main()
{
    std::cout << "4! = " ;
    constN<factorial(4)> out1; // コンパイル時に計算されます。
 
    volatile int k = 8; // volatile を用いて最適化を妨げます。
    std::cout << k << "! = " << factorial(k) << '\n'; // 実行時に計算されます。
 
    std::cout << "the number of lowercase letters in \"Hello, world!\" is ";
    constN<countlower("Hello, world!")> out2; // conststr に暗黙に変換されます。
}

[出力]

4! = 24
8! = 40320
the number of lowercase letters in "Hello, world!" is 9

ライセンス

本ページの情報は、特記無い限り下記 MIT ライセンスで提供されます。

参考

• constexpr 指定子
  https://ja.cppreference.com/w/cpp/language/constexpr

変更履歴