C++ 常數完整指南：字面常數、定義常數、const、constexpr 與最佳實務

常數 是程式執行期間固定不變的值，又稱字面常數。分為整數、浮點數、字元、字串、布林等基本型別。

字面常數語法

常見字元轉義序列

定義具名常數：兩大方式

1. #define 前置處理器 (C 風格)

#define PI 3.1415926535
#define MAX_SIZE 1024
#define GREETING "Hello"

特點：文字替換、無型別檢查、無作用域（全域可見）、除錯困難（符號表無記錄）。

2. const 關鍵字 (C++ 風格，推薦)

const double PI = 3.1415926535;
const int MAX_SIZE = 1024;
const char* GREETING = "Hello";

優點：型別安全、有作用域、進入符號表可除錯、可用於編譯期常數表達式（配合 constexpr）。

範例比較

// #define 版
#define LENGTH 10
#define WIDTH 5
int area = LENGTH * WIDTH;

// const 版
const int LENGTH = 10;
const int WIDTH = 5;
int area = LENGTH * WIDTH;

兩者輸出皆為 50，但 const 版本型別為 int，可參與型別檢查與多載解析。

constexpr：編譯期常數 (C++11)

constexpr 宣告編譯期可求值的常數或函數，比 const 語意更強：

constexpr double PI = 3.1415926535;        // 編譯期常數
constexpr int factorial(int n) {           // 編譯期函數
    return n <= 1 ? 1 : n * factorial(n-1);
}
constexpr int FAC5 = factorial(5);         // 編譯期計算 = 120
int arr[FAC5];                             // 合法：陣列大小需編譯期常數

規則：constexpr 變數隱含 const，初始化式必須為常數表達式；constexpr 函數隱含 inline，本體受限（C++14 大幅放寬）。

常數命名慣例

• 全大寫 + 底線分隔：MAX_BUFFER_SIZE、DEFAULT_TIMEOUT_MS。
• 模組前綴避免衝突：NET_MAX_CONN、DB_POOL_SIZE。
• constexpr 全域常數視為 API 契約一部分，命名更謹慎。

字串常數特殊處理

const char* msg = "Hello" "World";  // 自動連接 → "HelloWorld"
const char* path = "/usr/" "local/" "bin";  // 可跨行

總結

• 棄用 #define 定義常數，改用 const (執行期) / constexpr (編譯期)。
• constexpr 擴展編譯期計算能力，支援陣列大小、模板參數、std::array 大小等語境。
• 字面常數掌握前後綴、轉義序列、字串連接規則。
• 命名全大寫，建立專案統一風格指南。