const와 constexpr

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1. 상수

상수는 변수와 달리 고정된 값을 다루기 위해 사용되는 개념입니다.

상수로 정의된 값은 코드가 실행되는 동안 변경되지 않는다는 것을 보장할 수 있기 때문에 데이터의 신뢰성을 높일 수 있습니다.

이 때문에 원주율(PI), 랜덤 확률 등과 같이 코드 내에서 고정적으로 사용되는 공통 값을 다룰 때는 상수로 정의하여 가독성을 높이는 방안을 주로 사용합니다. 

C++에서는 이 상수를 다룰 때 const와 constexpr이라는 두 가지 접근성을 보장합니다.

여기서는 const와 constexper이 어떻게 다른지 간략히 살펴봅니다.

 

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2. const

먼저 const는 변수와 함께 사용되며 const는 함수나 생성자를 정의할 때는 사용되지 않습니다.

const를 통해 정의된 값은 컴파일 타임 또는 런타임에 값이 결정됩니다.

이 때문에 코드를 작성할 때 const를 이용해 변수를 선언하면 그와 동시에 값을 정의해야 합니다.

값이 한 번 정의되면 그 이후로는 변경이 불가능하며, static_cast를 이용하는 극단적인 예외 상황을 제외하면 읽기 전용으로만 사용될 수 있습니다.

const int x = 10;
const int y; // ERROR!!

 

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3. constexpr

constexpr은 const보다 더욱 엄격하게 다루어집니다.

const가 컴파일 타임 또는 런타임 단계에서 값이 결정되었다면, constexpr은 항상 컴파일 타임에 값이 결정됩니다.

이 때문에 (어차피 런타임 단계에서는 const, constexpr 모두 값이 결정되므로) 모든 constexpr은 const의 하위호환이라고 정의할 수 있습니다.

이와 더불어 constexpr은 변수만이 아니라 함수나 생성자에서도 사용이 가능합니다.

또한 컴파일 타임에 값이 결정된다는 것이 보장되기 때문에 템플릿 인자, 배열의 크기 등 정적인 요소에도 사용하는 것이 가능합니다.

constexpr int getFive() { 
    return 5; 
}

constexpr int val = getFive();
int arr[val];

constexpr double PI = 3.141592;

 

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