const int与const double编译期差异：为何前者可用于constexpr？

问题代码 #

#include <iostream>
#include <memory>

int main()
{
    const int var1 = 5;
    const double var2 = 8.4;
    std::cout << "var1 " << var1 
              << "   var2 " << var2 << std::endl;
    constexpr int var3 = var1 + 3;
    constexpr double var4 = var2 + 3.5;
    std::cout << "var3 " << var3 
              << "   var4 " << var4 << std::endl;

    return 1;
}

编译错误 #

pippo.C: In function ‘int main()’:
pippo.C:11:36: error: the value of ‘var2’ is not usable in a constant expression
   11 |     constexpr double var4 = var2 + 3.5;
      |                                    ^~~
pippo.C:7:18: note: ‘var2’ was not declared ‘constexpr’
    7 |     const double var2 = 8.4;
      |                

原因解释 #

这是C++标准的特殊规则导致的：

• 对于整数类型，如果一个const变量是用常量表达式（比如字面量）初始化的，编译器会把它视为编译期可知的常量表达式，因此可以用来初始化constexpr变量。const int var1 =5;就符合这个规则，所以var1能用来初始化constexpr int var3。
• 对于浮点类型，标准没有赋予const变量这个特殊待遇。哪怕你用字面量初始化const double var2 =8.4;，它也不属于编译期常量表达式——因为浮点值的存储可能涉及编译期的精度处理，标准不强制编译器把这类const浮点变量当作编译期常量，因此它无法用来初始化constexpr变量。

解决方法 #

把var2的声明改成constexpr double var2 =8.4;，显式将其声明为编译期常量，这样就能正常初始化constexpr double var4了。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mr.Piada