Константы
Возьмем к примеру величину силы тяжести на Земле: . Она вряд ли поменяется в ближайшее время. Использовать константу в этом случае будет наилучшим вариантом, так как мы предотвратим, таким образом, любое (даже случайное) изменение этого значения.
Чтобы сделать переменную константой — используйте ключевое слово const перед типом переменной или после него. Например:
const double gravity { 9.8 }; // предпочтительнее использовать const перед типом данных
int const sidesInSquare { 4 }; // ок, но вариант выше - лучшеНесмотря на то, что язык C++ позволяет размещать const как перед типом данных, так и после него, хорошей практикой считается размещать const перед типом данных.
Константы должны быть инициализированы при объявлении. Изменить их значения с помощью операции присваивания нельзя:
const double gravity { 9.8 };
gravity = 9.9; // не допускается - ошибка компиляцииОбъявление константы без её инициализации также вызовет ошибку компиляции:
const double gravity; // ошибка компиляции, константа должна быть инициализированаОбратите внимание, константы могут быть инициализированы и с помощью неконстантных значений:
std::cout << "Enter your age: ";
int age;
std::cin >> age;
const int usersAge (age); // в дальнейшем значение переменной usersAge не может быть измененоКлючевое слово const является наиболее полезным (и наиболее часто используемым) с параметрами функций:
void printInteger(const int myValue)
{
std::cout << myValue;
}Таким образом, при вызове функции константа-параметр сообщает и гарантирует нам то, что функция не изменит значение переменной myValue.
Время компиляции и время выполнения
Когда вы находитесь в процессе компиляции программы, то это время компиляции (англ. «compile time»). Компилятор проверяет вашу программу на синтаксические ошибки и, если их нет, конвертирует код в объектные файлы.
Временной промежуток с момента старта выполнения программы и до момента окончания её работы называется временем выполнения программы (англ. «runtime»). Код выполняется строка за строкой.
Спецификатор constexpr
В языке C++ есть два вида констант:
Константы времени выполнения. Их значения определяются только во время выполнения программы. Переменные типа
usersAgeиmyValueвыше являются константами времени выполнения, так как компилятор не может определить их значения во время компиляции.usersAgeзависит от пользовательского ввода (который можно получить только во время выполнения программы), аmyValueзависит от значения, переданного в функцию (это значение также определится только во время выполнения программы).
Константы времени компиляции. Их значения определяются во время компиляции программы. Например, переменная со значением силы тяжести на Земле является константой времени компиляции, так как мы её определяем во время написания программы (до начала её выполнения).
В большинстве случаев не важно какой тип константы вы используете: времени выполнения или времени компиляции. Однако, все же есть несколько ситуаций, когда C++ может потребовать константу времени компиляции вместо времени выполнения (например, при определении длины массива фиксированного размера — мы рассмотрим это несколько позже). Так как есть 2 типа констант, то компилятору нужно постоянно отслеживать, к какому из них относится какая переменная. Чтобы упростить это задание, в C++11 добавили спецификатор constexpr, который сообщает компилятору, что текущая переменная является константой времени компиляции:
constexpr double gravity (9.8); // ок, значение определяется во время компиляции программы
constexpr int sum = 4 + 5; // ок, результат выражения 4 + 5 определяется во время компиляции программы
std::cout << "Enter your age: ";
int age;
std::cin >> age;
constexpr int myAge = age; // неправильно, переменная age не определяется во время компиляции программыИспользовать его вы, скорее всего, не будете, но знать о нем не помешает.
Правило: Любая переменная, которая не должна изменять свое значение после инициализации, должна быть объявлена с помощью спецификатора const (или constexpr).
Имена констант
Некоторые программисты пишут имена констант заглавными буквами. Другие используют обычные имена, только с префиксом k. Мы же не будем их как-то выделять, так как константы — это те же обычные переменные, просто с фиксированными значениями, вот и всё. Особой причины их выделять — нет. Однако, это дело привычки.