定数——const と constexpr

プログラムには「絶対に変わってほしくない値」があります。消費税率、円周率、1週間の日数。これを普通の変数にしておくと、どこかで書き換わっても気づけません。値に鍵をかけるのがconstです。

const——書き換え禁止の箱

#include <stdio.h>

int main(void) {
    const double ZEIRITSU = 1.10;
    int honntai = 1200;

    printf("税込 %.0f 円\n", honntai * ZEIRITSU);
    // ZEIRITSU = 1.08;   // ここを有効にするとコンパイルエラー
    return 0;
}

const を付けた変数は、初期化のときにだけ値を持てます。あとから代入しようとすると、コンパイルの時点でエラーになって止まります。実行してから気づくはずだったバグが、書いた時点で防げるわけです。

定数名は大文字で書く習慣があります。読む人に「これは変わらない」と一目で伝わります。

constexpr——C23の「コンパイル時に決まる定数」

#include <stdio.h>

int main(void) {
    constexpr int TSUKI = 12;
    constexpr int NENKAN = 365;
    constexpr int HEIKIN = NENKAN / TSUKI;

    printf("1か月あたり約 %d 日\n", HEIKIN);
    return 0;
}

constexprはC23で入った書き方で、「この値はコンパイルの時点で確定している」という宣言です。const との違いは、コンパイラが値そのものを知っていること。そのおかげで、配列の要素数（トラック8）のような「コンパイル時に決まっていなければならない場所」でも使えます。

#define との違い

#include <stdio.h>
#define ZEI_A 1.10                  // 単なる文字の置き換え。型が無い

int main(void) {
    const double ZEI_B = 1.10;      // 型のある定数
    constexpr double ZEI_C = 1.10;  // 型があり、コンパイル時に確定

    printf("%.2f %.2f %.2f\n", ZEI_A, ZEI_B, ZEI_C);
    return 0;
}

#define はコンパイル前に文字を機械的に置き換えるだけの指示です（トラック16で詳しくやります）。型のチェックが効かず、エラーメッセージも読みにくくなります。C23ではまず constexpr、次に const、#define は最後の手段と考えておけば十分です。

師範変わらぬと分かっているものに、先に鍵をかけておく。それだけで、後日の下手人探しが半日減るのじゃ。

罠・注意

const は宣言と同時に初期化する。 const int N; N = 5; はエラーです。鍵をかけてから中身を入れることはできません。

constexpr の右辺は定数式だけ。 scanf で読んだ値のように、実行時にしか決まらないものは入れられません。

古い環境では constexpr が通らない。 C23対応のコンパイラが必要です（gcc 13以降など）。通らない環境では const で代用します。

まとめ

const は書き換え禁止の変数、constexpr（C23）はコンパイル時に値が確定する定数です。どちらも「変わらないもの」を宣言時に明示して、事故を書いた時点で止めるための道具。型のない #define より、型のある定数を優先します。