C++中const用法详解
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我做了下面几点补充.
补充:
1. 用const声明全局变量时, 该变量仅在本文件内可见, 类似于加了static修饰.
下面的全局变量声明
const int states = 50;
与
stacic const int states = 50;
效果相同;
这样规定的好处是可以将const变量放在头文件中, 而不会出现重复定义变量的错误, 应该每个包含该文件的
文件都相当于声明一个static类型的const 变量.
若在使const 变量全局可见, 需要有extern修饰, 如下:
extern const int states = 50;
2. 可以将一级指针赋值给const修饰的一级指针, 但不能将二级指针赋值给const修饰的二级指针
如
int age = 39; // age++ is a valid operation
int * pd = &age; // *pd = 41 is a valid operation
const int * pt = pd; // *pt = 42 is an invalid operation
上面是一级指针的情况, 但下面就不同了
const int **pp2;
int *p1;
const int n = 13;
pp2 = &p1; // not allowed, but suppose it were
*pp2 = &n; // valid, both const, but sets p1 to point at n
*p1 = 10; // valid, but changes const n
可以看到这样规定原因是二级指针会导致修改const内容的值.
3. mutable修饰符与const的关系
如果在一个stuct或class中将数据成员用mutable修饰, 那么当该stuct或class的实例被const修饰, e其被mutabl
修饰的数据成员是可以改变的. 如下:
struct data
{
char name[30];
mutable int accesses;
...
};
const data veep = {"Claybourne Clodde", 0, ... };
strcpy(veep.name, "Joye Joux"); // not allowed
veep.accesses++; // allowed
4.将Const类型转化为非Const类型的方法
采用const_cast进行转换。
用法：const_cast
该运算符用来修改类型的const或volatile属性。除了const或volatile修饰之外，type_id和expression的类型是一样的。
·常量指针被转化成非常量指针，并且仍然指向原来的对象；
·常量引用被转换成非常量引用，并且仍然指向原来的对象；
·常量对象被转换成非常量对象。
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本人作了一些版式的整理, 感谢原作者!
1.限定符声明变量只能被读
constinti = 5;intj = 0;
...
i = j;//非法，导致编译错误
j = i;//合法
2.必须初始化
constinti = 5;//合法
constintj;//非法，导致编译错误
3.在另一连接文件中引用const常量
externconstinti;//合法externconstintj=10;//非法，常量不可以被再次赋值
用const方法可以使编译器对处理内容有更多了解。
#defineI 10constlong&i=10;
/* dapingguo提醒：由于编译器的优化，使得在constlongi=10;时i不被分配内存，而是已10直接代入以后的引
用中，以致在以后的代码中没有错误，为达到说教效果，特别地用&i明确地给出了i的内存分配。不过一旦你关
闭所有优化措施，即使constlongi=10;也会引起后面的编译错误。*/
charh=I;//没有错charh=i;//编译警告，可能由于数的截短带来错误赋值。
5.可以避免不必要的内存分配
#defineSTRING"abcdefghijklmn\n"constcharstring[]="abcdefghijklm\n";
...
printf(STRING);//为STRING分配了第一次内存
printf(string);//为string一次分配了内存，以后不再分配...
printf(STRING);//为STRING分配了第二次内存
printf(string);...
由于const定义常量从汇编的角度来看，只是给出了对应的内存地址，而不是象#define一样给出的是立即数，
所以，const定义的常量在程序运行过程中只有一份拷贝，而#define定义的常量在内存中有若干个拷贝。
intvalue();
constinti=value();
dapingguo说：假定对ROM编写程序时，由于目标代码的不可改写，本语句将会无效，不过可以变通一下：
constint&i=value();
只要令i的地址处于ROM之外，即可实现：i通过函数初始化，而其 值有不会被修改。7.是不是const的常量值一定不可以被修改呢？
观察以下一段代码：
constinti=0;int*p=(int*)&i;
p=100;
通过强制类型转换，将地址赋给变量，再作修改即可以改变const常量值。
intii=0;
constinti=0;//i是常量，i的值不会被修改
constint*p1i=&i;//指针p1i所指内容是常量，可以不初始化
int*constp2i=ⅈ//指针p2i是常量，所指内容可修改
constint*constp3i=&i;//指针p3i是常量，所指内容也是常量
p1i=ⅈ//合法
*p2i=100;//合法
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关于C++中的const关键字的用法非常灵活，而使用const将大大改善程序的健壮性，参考了康建东兄的const使
用详解一文，对其中进行了一些补充，写下了本文。
1.const常量，如constintmax=100;
优点：const常量有数据类型，而宏常量没有数据类型。编译器可以对前者进行类型安全检查，而对后者只进
行字符替换，没有类型安全检查，并且在字符替换时可能会产生意料不到的错误（边际效应）
2.const修饰类的数据成员。如：
classA{
constintsize;
…
}
const数据成员只在某个对象生存期内是常量，而对于整个类而言却是可变的。因为类可以创建多个对象，不
同的对象其const数据成员的值可以不同。所以不能在类声明中初始化const数据成员，因为类的对象未被创建
时，编译器不知道const数据成员的值是什么。如
classA
{
constintsize=100;//错误
intarray[size];//错误，未知的size
}
const数据成员的初始化只能在类的构造函数的初始化表中进行。要想建立在整个类中都恒定的常量，应该用
类中的枚举常量来实现。如
classA
{…
enum{size1=100,size2=200};
intarray1[size1];
intarray2[size2];
}
枚举常量不会占用对象的存储空间，他们在编译时被全部求值。但是枚举常量的隐含数据类型是整数，其最
大值有限，且不能表示浮点数。
3.const修饰指针的情况，见下式：
intb=500;
constint*a=&[1]
intconst*a=&[2]
int*consta=&[3]
constint*consta=&[4]
如果你能区分出上述四种情况，那么，恭喜你，你已经迈出了可喜的一步。不知道，也没关系，我们可以参
考《Effectivec++》Item21上的做法，如果const位于星号的左侧，则const就是用来修饰指针所指向的变量，
即指针指向为常量；如果const位于星号的右侧，const就是修饰指针本身，即指针本身是常量。因此，[1]和
[2]的情况相同，都是指针所指向的内容为常量（const放在变量声明符的位置无关），这种情况下不允许对
内容进行更改操作，如不能*a=3；[3]为指针本身是常量，而指针所指向的内容不是常量，这种情况下不能
对指针本身进行更改操作，如a++是错误的；[4]为指针本身和指向的内容均为常量。
4.const的初始化
先看一下const变量初始化的情况
1)非指针const常量初始化的情况：Ab;constAa=b;
2)指针const常量初始化的情况：A*d=newA();
constA*c=d;
或者：constA*c=newA();
3）引用const常量初始化的情况：Af;
constA&e=f;//这样作e只能访问声明为const的函数，而不能访问一 般的成员函数；
[思考1]：以下的这种赋值方法正确吗？
constA*c=newA();
A*e=c;
[思考2]：以下的这种赋值方法正确吗？
A*constc=newA();
A*b=c;
5. const在函数声明中的应用
在一个函数声明中，const可以修饰函数的返回值，或某个参数；对于成员函数，还可以修饰是整个函数。有
如下几种情况，以下会逐渐的说明用法：A&operator=(constA&a);
voidfun0(constA*a);voidfun1()const;//fun1()为类成员函数
constAfun2();
1）修饰参数的const，如voidfun0(constA*a);voidfun1(constA&a);
调用函数的时候，用相应的变量初始化const常量，则在函数体中，按照const所修饰的部分进行常量化，如形
参为constA*a，则不能对传递进来的指针的内容进行改变，保护了原指针所指向的内容；如形参为constA&a，
则不能对传递进来的引用对象进行改变，保护了原对象的属性。
[注意]：参数const通常用于参数为指针或引用的情况，且只能修饰输入参数;若输入参数采用“值传递”方式，
由于函数将自动产生临时变量用于复制该参数，该参数本就不需要保护，所以不用const修饰。
[总结]对于非内部数据类型的输入参数，如struct或class, 该将“值传递”的方式改为“const引用传递”，目的是为
了提高效率。
例如，将voidFunc(Aa)改为voidFunc(constA&a)
对于内部数据类型的输入参数，不要将“值传递”的方式改为“const引用传递”。否则既达不到提高效率的目
的，又降低了函数的可理解性。例如voidFunc(intx)不应该改为voidFunc(constint&x)
2）修饰返回值的const，如constAfun2();constA*fun3();
这样声明了返回值后，const按照"修饰原则"进行修饰，起到相应的保护作用。
constRationaloperator*(constRational&lhs,constRational&rhs)
{returnRational(lhs.numerator()*rhs.numerator(),
lhs.denominator()*rhs.denominator());
}
返回值用const修饰可以防止允许这样的操作发生:Rationala,b;
Radionalc;(a*b)=c;
一般用const修饰返回值为对象本身（非引用和指针）的情况多用于二目操作符重载函数并产生新对象的时候。[总结]
1.一般情况下，函数的返回值为某个对象时，如果将其声明为const，多用于操作符的重载。
通常，不建议用const修饰函数的返回值类型为某个对象或对某个对象引用的情况。原因如下：
如果返回值为某个对象为const（constAtest=A实例）或某个对象的引用为
const（constA&test=A实例），则返回值具有const属性，则返回实例只能访问类A中的公有（保护）数据
成员和const成员函数，并且不允许对其进行赋值操作，这在一般情况下很少用到。
2.如果给采用“指针传递”方式的函数返回值加const修饰，那么函数返回值（即指针）的内容不能被修改，
该返回值只能被赋给加const修饰的同类型指针。如：
constchar*GetString(void);
如下语句将出现编译错误：
char*str=GetString();
正确的用法是：
constchar*str=GetString();
3.函数返回值采用“引用传递”的场合不多，这种方式一般只出现在类的赙值函数中，目的是为了实现链式
表达。如：
classA
{…
A&operate=(constA&other);//赋值函数
}
Aa,b,c;//a,b,c为A的对象
…
a=b=c;//正常
(a=b)=c;//不正常，但是合法
若赋值函数的返回值加const修饰，那么该返回值的内容不允许修改，上例中a=b=c依然正确。(a=b)=c就不正
确了。
[思考3]：这样定义赋值操作符重载函数可以吗？constA&operator=(constA&a);
6.类成员函数中const的使用
一般放在函数体后，形如：voidfun()const;
任何不会修改数据成员的函数都因该声明为const类型。如果在编写const成员函数时，不慎修改了数据成员，
或者调用了其他非const成员函数，编译器将报错，这大大提高了程序的健壮性。如：
classStack
{
public:
voidPush(intelem);
intPop(void);
intGetCount(void)const;//const成员函数
private:
intm_num;
intm_data[100];
};
intStack::GetCount(void)const
{
++m_num;//编译错误，企图修改数据成员m_num
Pop();//编译错误，企图调用非const函数
Returnm_num;
}
7.使用const的一些建议
1要大胆的使用const，这将给你带来无尽的益处，但前提是你必须搞清楚原委；
2要避免最一般的赋值操作错误，如将const变量赋值，具体可见思考题；
3在参数中使用const应该使用引用或指针，而不是一般的对象实例，原因同上；
4const在成员函数中的三种用法（参数、返回值、函数）要很好的使用；
5不要轻易的将函数的返回值类型定为const;
6除了重载操作符外一般不要将返回值类型定为对某个对象的const引用;
[思考题答案]
1这种方法不正确，因为声明指针的目的是为了对其指向的内容进行改变，而声明的指针e指向的是一个常量，
所以不正确；
2这种方法正确，因为声明指针所指向的内容可变；
3这种做法不正确；
在constA::operator=(constA&a)中，参数列表中的const的用法正确，而当这样连续赋值的时侯，问题就出
现了：
Aa,b,c:
(a=b)=c;
因为a.operator=(b)的返回值是对a的const引用，不能再将c赋值给const常量。
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