constinit 说明符 (C++20 起)

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声明
 

解释

constinit 说明符声明拥有静态或线程存储期的变量。

constinit 说明符也可以应用到结构化绑定声明。此时 constinit 也会应用到该声明引入的唯一命名的变量。

(C++26 起)

如果变量以 constinit 声明，那么它的初始化声明必须应用 constinit。如果以 constinit 声明的变量拥有动态初始化（即使作为静态初始化执行），那么程序非良构。

如果在初始化声明点没有可达的 constinit 声明，那么程序非良构，不需要诊断。

constinit 不能和 constexpr 一同使用。当声明的变量为引用时，constinit 等价于 constexpr。当声明的变量为对象时，constexpr 强制对象必须拥有静态初始化和常量析构，并使对象有 const 限定，然而 constinit 不强制常量析构和 const 限定。结果是拥有 constexpr 构造函数但没有 constexpr 析构函数的类型（例如 std::shared_ptr<T>）的对象可能可以用 constinit，但不能用 constexpr 声明。 

const char* g() { return "动态初始化"; }
constexpr const char* f(bool p) { return p ? "常量初始化器" : g(); }

constinit const char* c = f(true);     // OK
// constinit const char* d = f(false); // 错误

constinit 也能用于非初始化声明，以告知编译器 thread_local 变量已被初始化，以减少隐藏的防卫变量所致的开销。 

extern thread_local constinit int x;
int f() { return x; } // 无需检查防卫变量

注解

功能特性测试宏 值 标准 功能特性
__cpp_constinit 201907L (C++20) constinit

关键词

constinit

示例

运行此代码
#include <cassert>

constexpr int square(int i)
{
    return i * i;
}

int twice(int i)
{
    return i + i;
}

constinit int sq = square(2);    // OK：编译时完成初始化
// constinit int x_x = twice(2); // 错误：需要编译时初始化器

int square_4_gen()
{
    static constinit int pow = square(4);
    
    // constinit int prev = pow; // 错误：constinit 只能应用于具有静态或线程存储期的变量
    
    int prev = pow;
    pow = pow * pow;
    return prev;
}

int main()
{
    assert(sq == 4);
    sq = twice(1); // 与 constexpr 不同，可以随后在运行时改变它的值
    assert(sq == 2);
    
    assert(square_4_gen() == 16);
    assert(square_4_gen() == 256);
    assert(square_4_gen() == 65536);
}

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告 应用于 出版时的行为 正确行为
CWG 2543 C++20 声明为 constinit 的变量以静态初始化的一部分被动态初始化时的行为不明确 此时程序非良构

参阅

consteval 说明符 (C++20) 指定函数为立即函数，即对该函数的每次调用必须在常量求值中进行[编辑]
constexpr 说明符 (C++11) 指定变量或函数的值能在编译时计算[编辑]
常量表达式 定义可以在编译时求值的表达式
常量初始化 将静态变量的初始值设为编译期常量
零初始化 将对象的初始值设为零