扩展常量表达式：第三版

"Generalized Constant Expressions (Revision 3) 是一份由Bjarne Stroustrup撰写的关于C++编程语言的论文，旨在扩展常量表达式的概念，包括常量表达式函数和用户自定义字面量。这篇论文还讨论了允许某些浮点型常量表达式，目的是增强对泛型编程、系统编程和库建设的支持，以及提高与C99标准的兼容性。" 正文： 这篇论文的核心在于提出将常量表达式的范围扩大，不仅限于基本的数学运算和字面量，而是引入了常量表达式函数和用户自定义字面量。这一改动对于C++语言来说是一个显著的扩展，因为它允许在编译时常量上下文中执行更复杂的计算和逻辑，这对于泛型编程和模板元编程尤其重要。 常量表达式函数（Constant Expression Functions）是指可以在编译时完全求值的函数。这些函数的引入使得开发者能够编写更加灵活的模板，因为在编译期间可以确定这些函数的返回值，从而优化代码并减少运行时开销。这对于构建高效、类型安全的库特别有益，尤其是那些依赖编译时计算的库，如C++标准库中的`<numeric>`或`<algorithm>`。 用户自定义字面量（User-Defined Literals）则允许程序员定义新的字面量后缀，以提供更直观的语法。例如，可以创建一个度数到弧度的转换字面量，使得`30_deg`在编译时就能转换为`π/180 * 30`，这样既提高了代码可读性，又确保了计算的效率。这种特性对于科学计算和工程领域尤其有用，因为它简化了单位转换和数值处理。 论文还提到了浮点型常量表达式的部分放宽，意味着在某些情况下，浮点运算也可以在编译时进行。虽然通常浮点计算具有不确定性，但允许它们在特定场景下作为常量表达式，可以提高某些计算的效率，特别是在编译时生成配置或优化代码时。 为了支持这些改进，提案还建议修正C++标准库中的一些尴尬之处，比如 `<limits>` 头文件中的限制。标准库中的`<limits>`提供了各种类型的最大值和最小值等常量，但在原版标准中，这些常量的计算可能无法在编译时完成，这与常量表达式的新理念相悖。通过修订，可以确保这些常量真正成为编译时常量，从而提高整个库的效率和一致性。 Generalized Constant Expressions (Revision 3) 论文探讨了C++语言的一个关键扩展，它提升了编译时计算的能力，增强了泛型编程的灵活性，并改进了与C99标准的兼容性。这一提议对C++社区和未来的C++版本有着深远的影响，它鼓励开发人员利用编译器的能力来实现更高效、更清晰的代码。