[C++面试] const相关面试题

1、非 const 的引用必须指向一个已存在的变量

int main() {
    int &a = 20;  // 错误
    const int &b = 30;
}
  • 字面量 20 是临时值(右值),没有明确的内存地址。
  • 非常量引用(左值引用)不能直接绑定到右值(如字面量)。
  • 常量引用可以绑定到右值。编译器会为字面量 30 生成一个临时变量,并将 b 作为该临时变量的别名。此时临时变量的生命周期会被延长至引用 b 的作用域结束。

2、在内存的 0x0018ff44 处写一个4字节的10

*reinterpret_cast<int*>(0x0018ff44) = 10;  

3、指针与 const 的结合

int main() {
    int a = 10;
    const int* p1 = &a;
    int* const p2 = &a;
    const int* const p3 = &a;
    
    // 哪些赋值是合法的?
    *p1 = 20;    // ①
    p1 = &a;     // ②
    *p2 = 20;    // ③
    p2 = &a;     // ④
    *p3 = 20;    // ⑤
    p3 = &a;     // ⑥
    return 0;
}
  • 合法:②、③
  • 非法:①(p1 指向 const int)、④(p2 是常量指针)、⑤(p3 指向 const int)、⑥(p3 是常量指针)。

4、引用与 const 的结合

int main() {
    int a = 10;
    const int& r1 = a;
    int& const r2 = a;  // 编译错误
    
    // 哪些赋值是合法的?
    a = 20;     // ①
    r1 = 20;    // ②
    return 0;
}

int& const r2 这种写法是冗余且错误的。 若想让引用不能修改所绑定的对象,应使用 const int& r2 = a;(常量引用)

引用本身具有 “一旦绑定某个对象,就不能再绑定其他对象” 的特性

①合法

②不合法。r1 是 const int&(常量引用),它承诺不通过自身修改所绑定的对象(即不能通过 r1 改变 a 的值)。因此,r1 = 20; 试图通过常量引用修改值,是非法操作,会导致编译错误。

5、指针、引用与临时对象

int& getRef() {
    int temp = 10;
    return temp;  // 危险?
}

const int& createRef() {
    return 10;    // 合法?
}

int* getPtr() {
    int arr[3] = {1, 2, 3};
    return arr;   // 危险?
}

6、const int*& func(int*& p);

func 是一个函数,接受 int*&(指针的引用),返回 const int*&(指向常量 int 的指针的引用)。

int x = 10;
int* ptr = &x;
const int*& ref = func(ptr);  // ref 是一个指向 const int* 的引用

7、const 对象,不能调用非 const 方法 

class MyClass {  
public:  
    void nonConstFunc() { /* 可能修改对象状态 */ }  
    void constFunc() const { /* 承诺不修改对象状态 */ }  
};  

int main() {  
    const MyClass obj;  
    obj.nonConstFunc(); // 编译错误,const 对象不能调用非 const 方法  
    obj.constFunc();    // 合法,调用 const 成员方法  
    return 0;  
}  

8、解释以下声明的含义并指出区别

const int* p1;  
int* const p2;  
const int* const p3;  

区分「指针指向的内容不可变」与「指针本身不可变」

  • const int* p1:指向常量的指针,指针可重定向,但内容不可通过p1修改(保护数据)
  • int* const p2:常量指针,指针不可重定向,但内容可通过p2修改(保护指针)
  • const int* const p3:指针和内容均不可变(双重保护)

在 C++ 中,const 修饰离它最近的类型

核心是理解:到底在保护谁?保护其不变化

序号声明const修饰的部分指针性质能否通过指针修改所指内容
1const int *p;int

普通指针(指针可变)

保护的是对应地址上的值不变

2int const* p;

int。

与 const int *p; 等价

普通指针(指针可变,没修饰*p)
3int *const p;p(指针本身)常量指针(指针不可变;内容可变,没修饰*p)
4const int *const p;intp(指针本身)常量指针(指针不可变)
  • int *const p;const 修饰 pp 是一个常量指针(指针本身不可变,不能再指向其他地址),但它指向普通 int,可以通过 p 修改所指内容。

int a = 10;

int b = 20;
int *const p3 = &a; // 注释 int <= int
int *p4 = p3; // 注释 int <= int*

p3 指向 a的地址,这个不可变,保护的是“p3的值就是a的地址”这个绑定。

p4 的类型是 int*(普通指针),并不会改变这种保护关系。*p4 = 10; 或者p4 = &b;都不会影响“p3的值就是a的地址”。

9、指针与引用声明的类型匹配规则

int a = 10;  
int *p = &a;  
int *&q = p;  

int *&q = p; 中 q 是指针 p 的引用,类型完全匹配,声明合法。 


int a = 10;  
int *const p = &a;  
int *&q = p;  

int *const p = &a; 中 p 是常量指针(指针本身不可变),类型为 int *const;而 int *&q = p; 中 q 是 int *&int *const 与 int *& 类型不匹配(常量性不同),声明非法。 


int a = 10;  
const int *p = &a;  
int *&q = p;  

const int *p = &a; 中 p 是指向 const int 的指针,类型为 const int *int *&q = p; 中 q 是 int *&const int * 与 int *& 类型不匹配(底层 const 存在差异),声明非法


int a = 10;  
int *p = &a;  
const int *&q = p;  

 int *p = &a; 中 p 是普通指针(int *);const int *&q = p; 中 q 是 const int *&int * 与 const int *& 类型不匹配(底层 const 存在差异),声明非法。

10、普通指针指向常量——错误

const int a = 10;
int *p = &a; // 错误:普通指针不能指向常量对象

普通指针不能指向常量(否则可能通过指针修改常量,破坏常量的 “只读” 特性),应使用 const int *p = &a;const int * 类型指针指向 const int 对象)。所以原代码编译不通过 

  • const 常量:初始化后值不可改变,不能作为左值重新赋值。
  • const 常量:可能在编译期直接将值放入符号表,供编译器优化使用(类似宏常量,但有类型安全检查)。
  • 普通变量:运行时分配内存,值存于内存中,每次访问从内存读取。
  • const 常量:通常存储在只读数据段(某些优化场景下可能不分配实际内存,直接用符号表值替代)。
  • 普通变量:存储在栈(局部变量)或全局数据区(全局 / 静态变量),有实际内存空间。
const int arr_size = 5;  
int arr[arr_size];  // C++ 中合法,const 常量可用于数组长度(编译期确定)  

int non_const_size = 5;  
// int arr2[non_const_size];  // C++ 中非法,普通变量值运行时确定,不能用于数组长度  

在 C++ 中,“不能把常量的地址泄露给一个普通的指针或者普通的引用变量” 

11、const与二级指针

int main()
{
    int a = 10;
    int *p = &a;
    const int **q = &p;
    return 0;
}
  • p 是 int* 类型(指向 int 的指针)。
  • &p 是 int** 类型(指向 int* 的指针)。
  • q 是 const int** 类型(指向 const int* 的指针)。

禁止将 int** 直接赋值给 const int** 

  • int** 表示指向 int* 的指针 。int* 是“指向非常量整数的指针”。
  • const int** 表示指向 const int* 的指针。const int* 是“指向常量整数的指针”
  • int** 和 const int** 是两种不同的类型,无法隐式转换
int main() {
    int a = 10;
    int *p = &a;
    const int **q = &p;  // 假设允许赋值(实际报错)

    const int c = 20;
    *q = &c;             // 让 *q(即 p)指向 const int c
    *p = 30;             // 通过 p 修改 c 的值(危险!)
    return 0;
}

12、综合题

 A: const int *p 表示 p 指向 const int,不能将 const int * 类型的指针赋值给 int * 类型的 q,因为这会破坏 const 限定,允许通过 q 修改 p 指向的值,错误

int a = 10;  
const int *p = &a;  
int *q = p;  

B:int *const p 表示 p 是常量指针(指针本身的值不能改变),但类型是 int *,可以将 int * 类型的 p 赋值给 int * 类型的 q正确

int a = 10;  
int *const p = &a;  
int *q = p;  

C:int *const p 是常量指针,int *const q = p; 表示 q 也是常量指针,将 int *const 类型的 p 赋值给 int *const 类型的 q正确 

int a = 10;  
int *const p = &a;  
int *const q = p;  

D:int *const p 是 int * 类型的常量指针,const int *q = p; 表示 q 是指向 const int 的指针,int * 类型可隐式转换为 const int * 类型,正确 

int a = 10;  
int *const p = &a;  
const int *q = p;  

E: int *const *q = &p; 表示 q 是一个指针,指向 int *const(即指向一个常量指针,该指针本身不可变)。此处赋值仅约束通过 q 访问时 *q 为常量指针,不影响原始 p 的定义,因此类型匹配,代码合法。

int a = 10;
int *p = &a;
int *const *q = &p;

F:错误。const int** 不能隐式转换为 int *const*

int a = 10;              // 定义整型变量a并初始化为10
const int *p = &a;       // 定义指向常量整型的指针p,指向a的地址
int *const * q = &p;     // 定义指向"指向整型的常量指针"的指针q,指向p的地址

p是指向const int的指针(常量指针)

  • 等价于 int const *p
  • 特性:可以通过p读取a的值,但不能通过p修改a的值, p 本身可再指向其他地址

q是指向「指向int的常量指针」的二级指针

  • &p 实际类型为 const int**, p 的类型是 const int*
  • q 声明类型为 int* const*

 

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