“指针常量引用” , int const*,const int* ,const int*& ,int* const&区别详解

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原本在处理函数模板特化的问题

template <class T>
bool IsEqual(const T& left,const T& right)
{
	return left == right;
}

这里我设计了一个模板来判断不同类型的值是否相等，

考虑到节省拷贝时间，同时又不想让函数修改实参，函数的形参设计为常量引用 const T&。

ok，没什么问题。

但是如果面对字符数组，单纯的==只能比较指针的大小，完全考虑不到字符数组的内容，说明我们的模板覆盖的范围还不够。

所以就字符数组的问题还需特化一个函数模板，其中使用strcmp函数，用来专门处理C字符串。

我想了下很简单嘛，把T换成char*，然后用strcmp来判断不就行了？

于是写出了字符数组函数模板的特化版本：

//针对字符串类型的特殊化处理--写一份函数模板的特化
template<>
bool IsEqual<char*>(const char*& left,const char* right)//const 修饰的是引用
{
	return strcmp(left,right)==0;
}

这里是对指针的常量引用，但是一写完我就觉得怪怪的，果然还没运行，编译器就出现了报错：

一开始我以为是把函数模板特化的格式写错了，但是换了其他的类型之后，发现不是这里的问题。

于是我估计是指针的常量引用写错了，于是做了一小实验看一下，指针的常量引用到底是不是这么写的。

• 第一步：先试下普通的指针引用，在这个函数里既可以修改指针指向的值(通过指针解引用)，又可以修改指针本身(通过引用)

void print1(int*& p)
{
	cout << typeid(p).name() << endl;
}
int main()
{
	int* a;
	print1(a);
}

结果：一切正常。

• 第二步：按照模板特化的写法，改成指针的常量引用（言下之意就是说：我们不可以在函数中修改指针的指向）。

void print1(const int*& p)
{
	cout << typeid(p).name() << endl;
}
int main()
{
	int* a;
	print1(a);
}

果然，我找到了痛点！！

编译报错了：

error C2664: “void print1(const int *&)”: 无法将参数 1 从“int *”转换为“const int *&”

问题思考：为什么int*无法转换给const int*& ?

• 第三步 先理解const int* 和 int* const

int main()
{
	int b=10;
	int* pb=&b;
	
	int *const p0=pb;
	const int* p1=pb;
	return 0;
}

在常量指针的设计中，const的摆放位置很有讲究，

1. const放在*前，是底层const，“锁”住的是指针指向的值，即该指针无法修改其指向的值。
2. const放在*后，是顶层const，“锁”住的是指针本身，即该指针无法修改其自身的值，但是可以修改其自身指向的值。

p0 不能修改，但是 *p0 可以修改。

*p1不能修改，但是 p1可以修改。

• 第四步 理解 const int*& 和 int* const&（重点）

1. const int*& 首先是一个普通引用，而且引用的类型是 const int* 。
2. int* const& 则是常量引用，引用类型是int*。

ok,类型分清楚了，看能不能区分下面p2~p5引用的初始化对错

int main()
{

	int b = 10;
	int* pb = &b;

	int* const p0 = pb;//“锁指针，不锁指向值”
	const int* p1 = pb;//“锁指向值，不锁指针”

	//区分正误
	int* const& p2 = p1;
	int* const& p3 = pb;
	int* const& p4 = p0;
	const int*& p5 = pb;
	
	
	return 0;
}

1. p2的情况

   p1类型——const int*
   p2类型——int* const&

   p2是p1的常量引用，始终保证指向p1，而且无法用p2来修改p1的值，这里的值是指针本身。

   但是p2有权限可以修改指针指向的值，而p1又锁住了修改指针指向的值的权限，故权限被放大了！p1不会允许p2有这样的越权行为，故错误的初始化❌。
   

2. p3的情况

   p3和p2的类型一致int* const&，这里改用pb初始化。pb的类型是int*

   pb的类型是int*，p3始终追随pb，而且p3(常量引用)无法修改pb的值。
   p3具有修改指向值的权限，pb谁都没锁柱，当然不会越权了。这里是正确的✔
   

3. p4的情况

   p4依旧是int* const&类型，这里用类型为int *const的p0初始化。

   p0不能修改自身值，p4是常量引用也无法修改p0的值，恰如其分。

   p0可以通过指针修改指向值，p4也可以通过指针修改指向值，恰如其分。

   这样就是完全匹配的类型了，是正确的初始化✔。

   

4. p5的情况

   p5类型——const int*&
   pb类型——int*

   这里就来到了我们的问题根本。

   p5紧紧跟随pb，p5只是普通引用，可以改变pb的指针值，这都ok。

   但是! p5指向的值是没有办法修改的，而pb有修改指针指向值的能力

   很显然，这样p5的const int*没有任何意义，调用p5的程序员设想的是：使用的p5指向的是一个无法改变的常量，但是这个“常量”却始终有可能被 *pb 胡乱变动，这不是瞎胡闹吗~

   引用被变量"背刺"了，编译器表示我不允许！
   
   

正确处理：

类型完全匹配就可以正常使用引用了。

p1——const int*
p5——const int*&

针对指针的引用：

• 要么都不能对指向值修改
  锁指向值的指针，就用锁指向值的指针的普通引用或锁住指向值的指针的常量引用。
  ：const int* 和 const int*&
  ：const int* 和 const int* const &

• 要么都能对指向值修改
  ：int* 和 int* &
  ：int* 和 int* const &

• 注意⚠：
  锁指针值的指针，就必须使用常量引用。
  int const* 不能使用 int*& ,这里引用是可以修改锁住的指针的。需使用 int* const&

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ok，回到我起初的函数模板特化，

完美运行。