C++ constexpr 虚函数

C++ constexpr + 虚函数

constexpr的使用

constexpr在c++中的使用主要用于做一些编译优化，在编译期间即可确定变量或者表达式的值信息。
例如下面的代码片段：

int A() {
   return 4;}
// 使用下面的代码会报错
std::array<int, sizeA> a;  // call to non-'constexpr' function

因为A是在执行阶段才能够确定其值，所以报错调用非constexpr的函数，如果将A函数改成constexpr就不会有报错，并且能够得到性能的优化

const int A() {
   return 4;}
std::array<int, sizeA> a;

此外，如果constexpr修饰的值是一个函数的返回值，那么该函数也需要用constexpr修饰，例如下面的代码片段

int f1(int a, int b) 
{
   
	return a + b;
}

constexpr int f2(int a, int b) 
{
   
	return a + b;
}

constexpr int a = f1(1, 2); // 报错，同样是call to non-'constexpr' function
constexpr int b = f2(3, 4); // 不报错

虚函数

多态本义为多种不同的状态，即调用一个函数可能出现不同的结果，在c++中多态通常包含两种，静态多态和动态多态。静态多态主要通过重载实现，即相同的函数名，不同的函数参数类型，参数顺序，参数数量。还有运算符重载也算是静态多态。

静态多态

静态多态包含两类，分别是运算符重载和函数重载，函数重载的形式较为简单，下面的例子是函数重载。

// base function
double func1(int a, double b)
{
   
    return a + b;
}
// 不同的参数类型
double func1(double a, double b)
{
   
    return a + b;
}
// 不同参数顺序
double func1(double a, int b)
{
   
    return a + static_cast<double>(b);
}
// 不同的参数数量
double func1(double a)
{
   
    return a;
}

下面的函数不构成重载

// base function
double func1(int a, double b)
{
   
    return a + b;
}
// 仅有返回值不同不构成重载
int func1(double a, int b)
{
   
    return static_cast<int>(a) + b;
}

// 参数类型相同，名字不同不构成重载
double func1(double c, int d)
{
   
    return c + d;
}

插一段：类中的函数分类及存储

在类中通常包含两类函数，分别是静态函数，非静态函数，C++的内存通常包含四个区域，分别是常量区、代码区、栈区、堆区。

• 常量区主要用于存放全局变量以及类中声明的静态变量、常量
• 代码区主要用于存放静态函数，非静态函数的代码内容
• 栈区主要用于存放局部变量、函数参数、返回数据、返回地址
• 堆区主要用于存放动态分配的内存信息

静态成员函数和非静态成员函数，是在类定义时存放在内存的代码区的，类可以直接调用静态函数，但类无法调用非静态成员函数，只有类的对象才能够调用非静态成员函数，这是因为非静态成员函数内部有一个指向类对象的指针类型参数（this），只有在类对象调用时，才能够使得this有实际的值。

动态多态

动态多态主要通过虚函数来实现，虚函数是类中的一类函数，通过virtual实现。虚函数也依靠继承实现。首先看一下普通的继承。

单继承

class Father
{
   
public:
    explicit Father(int a): a(a)
    {
   
        cout << "father execute" << endl;
    }
    ~Father()
    {
   
        cout << "father release" << endl;
    }
private:
    int a;
};

class Children: public Father
{
   
public:
    explicit Children(int a, int b): Father(a), b(b)
    {
   
        cout << "Children execute" << endl;
    }
    ~Children()
    {
   
        cout << "Children release" << endl;
    }

private:
    int b;
};

Children t(1, 2); 
cout << "Test" << endl;
// 上面的代码执行结果是什么？

执行结果输出的前两句是通过构造函数实现的，后面两句是通过析构函数实现的。在调用Children的构造函数时，通过Father(a)先调用了Father的构造函数，然后第一个输出输出(1) father execute，之后执行Children的构造函数代码体，输出(2) Children execute。在执行完main函数之后，输出(3) Test。之后进行回收工作，执行Children的析构函数，输出(4) Children release，最后还要执行父类的析构函数，输出(5) father release，最终的输出结果如下

father execute
Children execute
Test
Children release
father release

在类中加入虚函数后，如下

class Father
{
   
public:
    explicit Father(int a): a(a)
    {
   
        cout << "father execute" << endl;
    }

    virtual void f(){
   }
    virtual void g()