什么是常量传播
写代码时，你可能经常遇到这样的情况：某个变量其实从头到尾都没变过，比如配置里的超时时间、默认重试次数。这些值在运行前就已经确定了，但程序还是要等到执行时才去读取。其实在编译阶段，编译器就能“看”出这些值不会变，并直接把计算结果代入后续逻辑——这就是常量传播。
它属于编译优化中的一种常见手段，核心思想是：如果一个变量在程序流中被赋予了一个确定的常量值，并且之后没有被修改，那么所有使用这个变量的地方，都可以直接替换成那个常量值。
举个生活化的例子
就像你每天早上固定花10分钟煮咖啡，3分钟刷牙，7分钟换衣服。如果你要算“早上准备总共多久”，可以直接加起来是20分钟，而不用每次都重新算一遍。编译器也一样，看到你写了 const int timeout = 5000;，后面又用这个值做加减乘除，它就会在生成机器码之前就把结果算出来，省掉运行时的开销。
它是怎么工作的
编译器在分析代码控制流的时候，会跟踪每个变量的赋值来源。一旦发现某个变量的值来自一个字面量或已知表达式，并且在后续路径中没有被重新赋值，它就可以把这个值“传播”到所有引用该变量的位置。
比如下面这段 C 代码：
const int a = 3;
const int b = 4;
int c = a + b;
printf("%d\n", c);经过常量传播后，编译器会把它优化成：
printf("7\n");连变量 c 都不需要了，直接输出结果。这不仅减少了内存访问，还可能触发更多连锁优化，比如死代码消除。
和宏定义有什么区别
有人可能会说：“这不就跟 #define 一样吗？” 其实不一样。宏是预处理阶段的文本替换，没有类型检查，容易出错。而常量传播发生在编译的中间表示层，是在语义正确的前提下进行的优化，更安全也更智能。
实际效果有多大
在嵌入式系统或者对性能敏感的服务里，这种优化积少成多。比如一个数学库中频繁调用三角函数，传入的可能是固定的 PI/2，编译器识别出这一点后，可以直接返回 1.0 而不是走完整计算流程。再比如条件判断中的常量分支：
if (DEBUG_MODE) {
log("debug info");
}当 DEBUG_MODE 被定义为 0 时，整个 if 块会被常量传播识别为无效代码，最终被完全移除，连跳转指令都不留。
什么时候会失效
当然，不是所有情况都能优化。只要变量值有可能改变，比如来自用户输入、文件读取、函数返回，编译器就不会贸然替换。另外，跨函数调用通常也难以传播，除非开启了链接时优化（LTO）这类高级功能。
还有一个典型场景是虚函数或多态调用，对象的具体类型在运行时才能确定，编译器没法断定某个字段是不是常量，也就无法传播。
我们能做什么
虽然优化是编译器的事，但程序员也可以配合。尽量使用 const、final、constexpr 这类关键字明确告诉编译器“这个不会变”。这样不仅能提高可读性，还能帮助编译器做出更强的优化决策。
现代编译器如 GCC、Clang 在 -O2 或更高优化级别下都会自动启用常量传播。你可以通过查看生成的汇编代码来验证是否生效，比如用 gcc -S -O2 file.c 输出 .s 文件，看看有没有多余的加载操作被去掉。