constexpr 的限制

字面类型要求

参数和返回类型必须是字面类型。字面类型包括：

• 基本类型（int、char、bool等）
• 引用类型（必须绑定到字面类型）
• 数组类型（元素必须是字面类型）
• 字面值类（所有非静态成员为字面类型，且有constexpr构造函数）
• void（C++14起）
• 部分标准库类型（如std::array、std::string_view）

非字面类型示例：

• std::string（动态内存分配）
• 带有虚函数的类（C++20前）
• 包含非字面类型成员的类

禁止的操作

• 动态内存分配（new/delete）
• 异常处理（throw或try-catch）
• 调用非constexpr函数
• 修改全局/静态变量

成员函数的特殊规则

• 虚函数：C++20前不允许，C++20起允许
• 隐式const限定：C++11中constexpr成员函数隐式为const，C++14取消此限制

递归深度限制

编译器对constexpr递归深度有默认限制（如GCC默认为512层），可通过编译选项调整：

g++ -fconstexpr-depth=1000 main.cpp

版本差异

特性	C++11	C++14+	C++20
函数体复杂度	单条语句	允许循环	进一步扩展
虚函数支持	不支持	不支持	支持
成员函数隐式const	是	否	否

示例对比

合法（C++14+）：

constexpr int sum(int n) {
    int total = 0;
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        total += i;
    }
    return total;
}

非法：

constexpr int* create() {
    int* p = new int(10); // 动态内存分配
    return p;
}

合法（C++20）：

struct Base {
    virtual constexpr int get() { return 1; }
};