先生と生徒の会話形式で理解しよう

生徒

「C++でconstとconstexprって書いてあるのを見たんですが、何が違うんですか？」

先生

「どちらも値を変えられないようにする仕組みですが、いつ値が決まるかが違います。」

生徒

「いつ決まるか、というのがよく分かりません…」

先生

「日常生活の例を交えながら、const変数とconstexprの違いを説明します。」

1. 定数という考え方

C++の変数とデータ型を学んでいると、「この値は途中で変わってほしくない」という場面が出てきます。そのようなときに使うのが定数です。

定数とは、プログラムの途中で値を書き換えられないものです。例えば、円周率や消費税率のように、勝手に変わると困る値を思い浮かべると分かりやすいでしょう。

C++では、定数を表す方法として、 constとconstexprという二つの仕組みがあります。

2. const変数とは

const変数は、「この変数の値は変更しません」とコンピュータに約束するための書き方です。一度値を入れたら、その後は変更できません。

constは「定数」という意味の英単語constantの省略形です。 C++のプログラムでは、とてもよく使われます。


#include <iostream>

int main() {
    const int maxScore = 100;
    std::cout << maxScore << std::endl;
    return 0;
}

この例では、maxScoreはconst変数なので、プログラムの途中で別の数字を代入することはできません。

ノートに「このページは消さない」と書いておくようなイメージです。読むことはできますが、書き換えはできません。

3. const変数の値が決まるタイミング

const変数の重要な特徴は、 実行中に値が決まっても問題ないという点です。

例えば、ユーザーの入力や計算結果を const変数に入れることもできます。


#include <iostream>

int main() {
    int input;
    std::cin >> input;
    const int fixedValue = input;
    std::cout << fixedValue << std::endl;
    return 0;
}


（入力した数値が表示される）

このように、const変数は「後から値が決まってもいいが、決まったら変えない」という性質を持っています。

4. constexprとは何か

constexprは、「必ず最初から値が分かっている定数」を表すための仕組みです。

constexprは、「コンパイル時定数」と呼ばれることもあります。コンパイルとは、プログラムを実行できる形に準備する作業です。

constexprで宣言された値は、プログラムが動き出す前に決まっていなければなりません。


#include <iostream>

int main() {
    constexpr int daysInWeek = 7;
    std::cout << daysInWeek << std::endl;
    return 0;
}

曜日の数のように、最初から変わらないと分かっている値は、 constexprで表すと意味が伝わりやすくなります。

5. constとconstexprの決定的な違い

constとconstexprの一番大きな違いは、 値がいつ確定するかです。

const変数は、プログラムが動き始めてから値が決まっても構いません。しかし、constexprは、準備段階ですでに値が確定している必要があります。

例えるなら、constは「朝に決めた予定」、 constexprは「カレンダーに印刷されている祝日」です。どちらも変わりませんが、決まる時期が違います。

6. 使い分けの考え方

C++の変数とデータ型を学ぶ初心者の方は、まずはconstを使って、「この値は変えない」という意識を持つことが大切です。

その中で、最初から必ず決まっている数値や設定値は、 constexprを使うと、より安全で分かりやすいコードになります。

constとconstexprを正しく使い分けることで、プログラムの意図が伝わりやすくなり、間違いも減らすことができます。

C++のconst変数とconstexprの違いを完全解説！初心者でもわかる定数の考え方