常量指针和指向常量的指针

经常C++程序员会提到“常量指针( const pointer )”, 其实他们想表达的意思往往是“指向常量的指针(pointer to const)”。 真不幸, 这是两个完全不同的概念。

T* pt = new T; 
const T* pct = pt; //一个指向常量的指针
T* const cpt = pt; //一个常量指针

这里一定要弄清楚const 修饰符修饰的对象是 基础类型还是指针修饰符*.

C++ 中对于指针修饰符*左侧内容具有顺序无关的语法特性更是加剧了这种混淆:

const T  *p1;
T const  *p2;

以上两种方式声明指向常量的指针具有相同的效果。
出于习惯和对传统的尊重,一般我们常使用第一种方式,但是许多C++专家推荐第二种形式。 理由是第二种形式不容易被误解。 因为这种声明可以倒过来读,即const 修饰的是基础类型T ,也即指向常量T的指针。

好了现在我们根据顺序无关性的语法特性,整理一下最初的代码:

T* pt = new T;
T const* pct =pt;
T* const cpt = pt;

这个时候只要看看const 前面是T 还是 * 就知道const 修饰的对象了。


指向非常量的指针可以转换为指向常量的指针

上面我们看到 T* pt 是一个普通的指向非常量的指针,它可以自动转换为指向常量的指针 T const* pct = pt;

pointer Base Type
pt T
pct const T

这是C语言本身的特性,而且理解起来也很直观, 因为这种转换不会带来潜在的危险,那么对于多级指针呢?


“指向非常量的指针“的指针和“指向常量的指针”的指针

二级指针的情形比较复杂,读起来也比较拗口。 考虑如下情形:

char* chr[MAX]; //chr 退化为一个“指向非常量的指针”的指针
const char **ppct = chr; //ppct是一个“指向常量的指针”的指针

这种转化是错误的, 为什么呢?

pointer Base Type
chr char*
ppct const char*

假如我们将char* 和 const char* 分别看成一个整体,

typedef char* A;
typedef const char* B;

A* a = 0;
B* b = a; //这种转换是两个不相关的指针的转换,是不对的

顺便提一下下面这种转换也是不对的:

Circle* c = new Circle;
Shape* s = c; //上行转换没问题 

Circle ** cc =&c;
Shape **ss = cc; //这就错了

指向常量的常量指针:

const T* const cpct = pt;

大家看到第一个const 显然修饰 T, 第二个const 修饰的对象是*, 这样cpct 既是一个指向常量的指针又是一个指针常量。


常量指针和引用的关系

既然我们都知道, 常量指针指向哪里不可以改变, 这一点和引用的三大特性之一:引用所指向的对象不可以改变, 是一致的。 由此我们可以解开一个迷惑,那就是为什么C++ 代码中很少使用常量指针,而经常使用指向常量的指针。原因就是使用引用比使用一个常量指针更简单更直观。

使用引用比使用一个常量指针更简单更直观,应该尽量避免使用常量指针,而应该使用引用替代。

好了最后让我们看一看如何用引用取代指向常量的常量指针

const T* const cpct = pt;
const T& rct = *pt;

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