C++中可以参与编译期计算的主要是类型和编译期常量，它们都是不可变的（immutable）。从这个角度来说，C++模板元编程是一种纯函数式语言，遵循引用透明性。也就是说函数没有状态，具有不可变性。对一个函数任何时候输入相同的入参，它将永远返回相同的值。另外，这里也没有真正的变量。模板元编程里所谓变量只是一个类型的别名符号，第一次绑定后就不能再变。如果想要保存一个变化后的值，只能重新定义一个新的变量。
例如下面代码就无法编译通过：
using Sum = __int(0); // ok
Sum = __add(Sum, __int(6)); // error
只能像下面这样：
using Int0 = __int(0); // ok
using Sum = __add(Int0, __int(6)); // ok
这种不可变性带来很多好处。例如由于函数没有状态，所以可以保存入参然后延迟计算，这使得语言层面的惰性计算变得容易。
但这种不可变性也带来很多问题，它会占用更多的内存和运行时开销。纯函数式语言一般依赖编译器或者解释器对其进行优化，但是性能普遍还是没有命令式的好。这也是为什么大量地使用模板会使得C++的编译速度超出寻常地慢，而且会占用更多的内存。
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