constexpr函数需满足：函数体仅含声明、return、字面量运算及constexpr函数调用；禁用try、goto、static变量、非字面量类型；参数与返回值须为字面量类型；不可调用非constexpr函数；递归深度受编译器限制。
constexpr 函数必须满足哪些约束？
不是所有函数加个 constexpr 就能进编译期。它本质是“编译器可静态求值的纯函数”，核心限制有：
函数体只能包含声明、return、字面量运算、其他 constexpr 函数调用；不能有 try、goto、static 变量、非字面量类型成员；C++14 起允许有限循环和局部变量，但所有操作仍需在编译期可判定。
- 返回类型和所有参数类型必须是字面量类型（
int、std::array、用户定义的带constexpr构造函数的类等） - 函数体内不能调用非
constexpr函数（比如std::sqrt在 C++20 前不是constexpr） - 递归深度受编译器限制（如 GCC 默认 512 层），过深会报错
constexpr evaluation exceeded maximum depth
如何写一个真正能在编译期展开的阶乘函数？
下面是一个 C++14 兼容的 constexpr 阶乘实现，它在模板实例化或变量初始化时触发编译期计算：
constexpr int factorial(int n) {
return (n <= 1) ? 1 : n * factorial(n - 1);
}
// 编译期使用示例
constexpr int fact_5 = factorial(5); // OK：5! = 120，存为字面量
static_assert(fact_5 == 120, "compile-time check");
// 错误用法（运行时输入无法用于 constexpr 上下文）
// int x = 5;
// constexpr int bad = factorial(x); // ❌ error: 'x' is not a constant expression
注意：factorial(5) 在编译时就被替换成 120，生成的汇编里不会出现任何乘法指令；而若传入变量或未标记 constexpr 的表达式，编译器会退化为运行时调用（C++14+）或直接报错（C++11）。
为什么 std::array 的 size() 不是 constexpr？
这是常见误解点：std::array 在 C++17 前**不是** constexpr，导致类似 std::array 无法用于模板非类型参数。原因在于早期标准未将该成员函数标注为 constexpr —— 它只是返回 N，但语言规则没允许。
- C++17 起
std::array::size()已是constexpr，可安全用于模板参数，如：templatevoid f(std::array ); f(arr); - 若需兼容旧标准，应直接用
std::array的模板参数::size() N，而非调用成员函数 - 自定义容器务必显式加
constexpr标签，否则即使逻辑简单也不会被编译器信任
constexpr 和 consteval 的关键区别在哪？
consteval（C++20 引入）是更严格的“仅编译期”保证：它强制函数**必须**在编译期求值，任何运行时调用都会编译失败。而 constexpr 是“可编译期，也可运行时”——取决于调用上下文。
consteval int square(int x) {
return x * x;
}
constexpr int cube(int x) {
return x x x;
}
int main() {
constexpr int s1 = square(4); // ✅ OK
// int s2 = square(4); // ❌ error: call to consteval function 'square' is n
ot a constant expressionconstexpr int c1 = cube(4); // ✅ 编译期
int c2 = cube(4); // ✅ 运行时（允许）
}
实际项目中，优先用 constexpr 保持灵活性；只有当你明确禁止运行时路径（例如实现元编程断言、生成唯一编译期哈希），才用 consteval。别为了“看起来更编译期”而滥用 consteval，它会显著降低函数复用性。
