在C语言中，整型常量表达式是指在编译阶段即可计算出确定值的表达式。其构成必须满足：

• 仅包含常量、枚举常量或符号常量
• 运算符仅限于算术运算符、关系运算符、位运算符及逻辑运算符
• 不允许出现函数调用或变量引用
• 表达式结果必须为整数类型（含char/short/int/long）

• 数组长度声明：int arr[10];
• switch语句case标签：case 3 * 5:
• 枚举常量赋值：enum { MAX = 100 };
• 指针偏移计算：struct data *ptr = (struct data *)((char*)base + 8);

• 错误代码：int n = 5; int arr[n]; → 变量n不可作为数组长度
• 错误代码：case func(): break; → 函数调用不被允许
• 错误代码：const int c = 10; int a[c+3]; → const变量需通过#define定义

• C++98：延续C语言规则，增加对const变量的有限支持
• C++11：引入constexpr关键字，允许函数成为常量表达式
• C++17：扩展 constexpr 支持复杂控制流和STL容器
• C++20：进一步放宽限制，允许动态内存分配（new）在constexpr上下文中使用

• 基础规则继承自C语言
• 新增特性：
• const变量若在编译期可确定则视为合法
• constexpr函数必须满足：
• 函数体只能有一个return语句
• 所有参数和内部计算都必须是常量表达式
• 支持递归调用（C++14起）
• 构造函数可声明为constexpr

• 模板元编程：template struct Factorial { ... };
• 运行时计算优化：constexpr double sqrt(double x) { ... }
• 常量构造对象：std::array::value> arr;

• const int N = 10; 在C++中可用作数组长度，但在C中不可行
• constexpr函数在C++11前需用宏替代
• 跨平台编译差异：GCC vs Clang对某些复杂表达式的支持程度不同

• 优先使用预处理器#define定义简单常量
• 复杂常量计算应封装为constexpr函数
• 避免混合使用const和volatile修饰符
• 保持表达式可读性，避免过度嵌套运算

• 使用编译器诊断选项（-Winvalid-constexpr）
• 通过static_assert()验证常量有效性
• 利用IDE智能提示检测非编译期计算项

• 将重复计算的表达式提取为静态constexpr变量
• 对频繁使用的数学运算实现constexpr版本
• 利用模板推导进行编译期类型检查

示例：enum { LIMIT = 1 << 30 }; → 在32位系统可能触发溢出

错误：sizeof(int) + 10U → sizeof返回size_t类型可能引发未预期转换

错误：void* ptr = malloc(10); case ptr: ... → 指针地址非编译期已知

• C++23计划扩展 constexpr 中的异常处理能力
• 可能引入编译器驱动的自动constexpr化机制

• 实时系统依赖编译期计算降低运行时开销
• 嵌入式领域通过constexpr优化内存占用
• 游戏引擎利用编译期计算实现高效资源管理