(C++) const와 constexpr 명확히 이해하기

• 최초 작성일: 2025년 5월 18일 (일)

목차

1. const의 개념과 특징
2. constexpr의 개념과 특징
3. const와 constexpr의 차이점
4. constexpr 함수 이해하기
5. 실무에서의 const와 constexpr 활용 사례
6. 요약

const의 개념과 특징

const는 “constant”의 약자로, 한 번 값이 정해지면 이후 변경할 수 없는 상수를 나타내는 키워드다.

const int number = 10;  // number는 이제 10으로 고정됨
// number = 20;  // ❌ 컴파일 오류 발생

const는 컴파일 타임과 런타임 모두에서 사용될 수 있다. 즉, 프로그램이 실행 중에도 값을 받아 const로 지정할 수 있다.

int input;
std::cin >> input;
const int userValue = input;  // 실행 중에 입력된 값으로 설정됨

• 장점:

  • 값을 안정적으로 보호할 수 있다.
  • 의도하지 않은 수정을 방지한다.

constexpr의 개념과 특징

constexpr은 “constant expression”의 약자로, 반드시 컴파일 타임에 값이 결정되는 상수를 의미한다. 컴파일 시점에서 미리 값이 계산되어 확정된다.

constexpr int fixedValue = 100;  // 컴파일 단계에서 100으로 확정됨

런타임 중 값이 결정되는 경우 constexpr로 지정할 수 없다.

int input;
std::cin >> input;
constexpr int userValue = input;  // ❌ 컴파일 오류 발생

• 장점:

  • 프로그램 성능 향상(실행 시 추가 연산 없음)
  • 컴파일 타임에 미리 오류를 찾을 수 있음

const와 constexpr의 차이점

즉, 런타임에 값이 정해진다면 const를, 컴파일 타임에 반드시 결정할 수 있다면 constexpr을 사용한다.

constexpr 함수 이해하기

constexpr은 변수뿐만 아니라 함수에도 사용할 수 있다. constexpr 함수는 컴파일 시점에 미리 실행되어 결과가 확정된다.

constexpr int multiply(int x, int y) {
    return x * y;
}

constexpr int result = multiply(4, 5);  // 컴파일 시점에 20으로 결정됨

이 함수는 실행 시점에 다시 호출될 필요 없이 컴파일 단계에서 결과가 계산된다.

실무에서의 const와 constexpr 활용 사례

const 활용 사례

const int maxConnections = 100;  // 런타임에서 변하지 않을 설정 값
const std::string filePath = "config.json";  // 변경할 필요 없는 설정 경로

constexpr 활용 사례

constexpr double PI = 3.14159265358979323846;  // 수학 상수로 미리 정의
constexpr int bufferSize = 1024;  // 고정된 버퍼 사이즈

constexpr int calculateArea(int radius) {
    return PI * radius * radius;
}

constexpr int area = calculateArea(5);  // 컴파일 타임에 계산 완료

위와 같이 자주 쓰이는 고정 값이나 연산을 미리 constexpr로 지정하면 프로그램 성능이 향상된다.

요약

• const는 값이 변경되지 않도록 보호하는 키워드로, 런타임 및 컴파일 타임 모두에서 사용 가능하다.
• constexpr는 반드시 컴파일 타임에 값이 확정되어야 하며, 성능 최적화를 위한 컴파일 타임 계산을 지원한다.
• 간단히 말해, 일반적인 상수 보호는 const를, 성능과 컴파일 타임 확정을 위한 상수는 constexpr을 사용하면 된다.