C++关键字const用法详解

C++关键字const用法详解

看到const 关键字，很多程序员想到的可能是const 常量，这可有点象踩到陷井上还不知道自己危险了。读读以下文字会使你对c++中的const有一个全面的认识。

const 是C++中常用的类型修饰符，有某些微妙的应用场合，如果没有搞清本源，则错误在所难免。本篇中将对const进行辨析。溯其本源，究其实质，希望能对大家理解const有所帮助，根据思维的承接关系，分为如下几个部分进行阐述。

　　C++中为什么会引入Const

　　C++的提出者当初是基于什么样的目的引入(或者说保留)const关键字呢?，这是一个有趣又有益的话题，对理解const很有帮助。

　　1. 大家知道，C++有一个类型严格的编译系统，这使得C++程序的错误在编译阶段即可发现许多，从而使得出错率大为减少，因此，也成为了C++与C相比，有着突出优点的一个方面。

　　2. C中很常见的预处理指令 #define VariableName VariableValue 可以很方便地进行值替代，这种值替代至少在三个方面优点突出：

　　一是避免了意义模糊的数字出现，使得程序语义流畅清晰，如下例：

　　#define USER_NUM_MAX107 这样就避免了直接使用107带来的困惑。

　　二是可以很方便地进行参数的调整与修改，如上例，当人数由107变为201时，进改动此处即可，

　　三是提高了程序的执行效率，由于使用了预编译器进行值替代，并不需要为这些常量分配存储空间，所以执行的效率较高。

　　鉴于以上的优点，这种预定义指令的使用在程序中随处可见。

　　3. 说到这里，大家可能会迷惑上述的1点、2点与const有什么关系呢?,好，请接着向下看来：

　　预处理语句虽然有以上的许多优点，但它有个比较致命的缺点，即，预处理语句仅仅只是简单值替代，缺乏类型的检测机制。这样预处理语句就不能享受C++严格类型检查的好处，从而可能成为引发一系列错误的隐患。

　　4.好了，第一阶段结论出来了：

　　结论： Const 推出的初始目的，正是为了取代预编译指令，消除它的缺点，同时继承它的优点。

　　现在它的形式变成了：

Const DataType VariableName = VariableValue ;

　　为什么const能很好地取代预定义语句?

　　const 到底有什么大神通，使它可以振臂一挥取代预定义语句呢?

　　1. 首先，以const 修饰的常量值，具有不可变性，这是它能取代预定义语句的基础。

　　2. 第二，很明显，它也同样可以避免意义模糊的数字出现，同样可以很方便地进行参数的调整和修改。

　　3. 第三，C++的编译器通常不为普通const常量分配存储空间，而是将它们保存在符号表中，这使得它成为一个编译期间的常量，没有了存储与读内存的操作，使得它的效率也很高，同时，这也是它取代预定义语句的重要基础。

　　这里，我要提一下，为什么说这一点是也是它能取代预定义语句的基础，这是因为，编译器不会去读存储的内容，如果编译器为const分配了存储空间，它就不能够成为一个编译期间的常量了。

　　4. 最后，const定义也像一个普通的变量定义一样，它会由编译器对它进行类型的检测，消除了预定义语句的隐患。

　　const 使用情况分类详析

　　1.const 用于指针的两种情况分析：

　　int const *a; //a/可变，*a不可变

　　int *const a; //a不可变，*a可变

　　分析：const 是一个左结合的类型修饰符，它与其左侧的类型修饰符合为一个类型

　　修饰符，所以，int const 限定 *a,不限定a。int *const 限定a,不限定*a。

　　2.const 限定函数的传递值参数：

void fun(const int var);

　　分析：上述写法限定参数在函数体中不可被改变。由值传递的特点可知，var在函数体中的改变不会影响到函数外部。所以，此限定与函数的使用者无关，仅与函数的编写者有关。

　　结论：最好在函数的内部进行限定，对外部调用者屏蔽，以免引起困惑。如可改写如下：

void fun(int var){ 　　const int & varalias = var; 　　varalias ......... 　　}

　　3.const 限定函数的值型返回值：

const int fun1(); 　　const myclass fun2();

分析:上述写法限定函数的返回值不可被更新，当函数返回内部的类型时(如fun1)，已经是一个数值，当然不可被赋值更新，所以，此时const无意义，最好去掉，以免困惑。当函数返回自定义的类型时(如fun2)，这个类型仍然包含可以被赋值的变量成员，所以，此时有意义。

PS:补充

const修饰函数返回值其实用的并不是很多，它的含义和const修饰普通变量以及指针的含义基本相同。

    a.const int fun1()//这个其实无意义，因为参数返回本身就是赋值。

    b. const int *fun2() //调用时 const int *pValue = fun2();

                         //我们可以把fun2()看作成一个变量，即指针内容不可变。

    c.int* constfun3()   //调用时 int * constpValue = fun2();

                         //我们可以把fun2()看作成一个变量，即指针本身不可变。

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时，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（const A test = A 实例）或某个对象的引用为const（const A& 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。

#include "stdafx.h" class myclass1{     public:         int x;         int y; }; const myclass1 test2() {     myclass1 a;     a.x=5;     return a; } int main(int argc, char* argv[]) {     myclass1 m2=test2();         m2.x = 5;//编译成功s     printf("%d\n",test2().x=9); //会编译错误     return 0; }

//////////

　　4. 传递与返回地址： 此种情况最为常见，由地址变量的特点可知，适当使用const，意义昭然。

　　5. const 限定类的成员函数：

class classname { 　　public: 　　int fun() const; 　　..... 　　}

　　注意：采用此种const 后置的形式是一种规定，亦为了不引起混淆。在此函数的声明中和定义中均要使用const,因为const已经成为类型信息的一部分。

　　获得能力：可以操作常量对象。

　　失去能力：不能修改类的数据成员，不能在函数中调用其他不是const的函数。

 

const是用于保护程序的健壮性，减少程序隐患。
const的用法比较复杂，总结起来又分为以下两种:
1:在定义变量时使用:   
   a: const int a=100; 最简单的用法，说明变量a是一个常变量;
   b: int const b=100; 与a功能相同;
   c: const int *a=&b; 指向常数的指针，即指针本身的值是可以  改变的，但指向的内容是不能改变的;
  d: int const *a=&b; 与c功能相同;
  e: int * const a = &b; 常指针，即指针本身的值是不可改变的，但指向的内容是可改变的;
 f: const int * const a = &b;指向常数的常指针,即指针本身与 指向的内容都是不可改变的;
 g: const int &a=100; 常数引用,即不能改变引用的值;
   总结: 在使用const定义变量时，一定要进行初始化操作,在操作  符(*,&)左边的修饰的是指向的内容，在右边的是本身。
2:在函数用使用:
   a: void func(const int a); 做为参数使用，说明函数体内是不能修改该参数的;对不参数定义时不同的形式，可参见定义变量时使用方式     ;
   b: const int func(); 做为返回值使用，说明函数的返回值是不 能被修改的，在取得返回值时应用const int a = func();对不同的 参数定义时不同的形式，可参见定义变量时使用方式;
   c: int func() const; 常函数，说明函数是不能修改类中成员的  值的，只能用于类的成员函数中;
   总结：在函数中使用const,情况与定义变量的情况大致相同。 

const修饰指针和引用的用法,对于初学C++的人直是讳莫如深,不知所云.一旦你了解了其用法,一切便不值一哂了.下面我为读者一一释疑:
 大致说来其可分为三种情况: const修饰指针,const修饰引用,const修饰指针的引用.
1.const修饰指针
   const修饰指针又可分为三种情况:
   const修饰指针本身
   const修饰指针所指的变量(或对象)
   const修饰指针本身和指针所指的变量(或对象)
(1)const修饰指针本身
这种情形下,指针本身为常量,不可改变,任何修改指针本身的行为都是非法的.例如:
const int a = 1;
const int b = 2;
int i = 3;
int j = 4;
int* const pi = &i; //ok, pi的类型为int* const , &i的类型为int*const
int* const pi = &a; //error, pi的类型为int*const, &a的类型为const int* const
pi = &j; //error, 指针是常量,不可变
*pi = a; //ok, *pi并没有限定是常量 ,可变
由此看出，pi是常量，常量在初始化和赋值时，类型必须严格一致。也就是
const修饰指针本身时，=号两边的变量类型必须严格一致，否则不能匹配。
(2).const修饰指针指向的变量(或对象)
 此种情形下,通过间接引用指针不可改变变量的值,假设指针为p,则*p不可变,下面以例子说明:
const int *pi = &a;
//or int const *pi = &a;
//两者毫无二致,不过BS喜欢前者,这也没什么技术上的优劣之分,也就是说const int与int const可以互换.建议大家熟
//悉这两种形式,为简洁便,以后统统用前者.
//ok, const并不修饰指针本身,pi对赋值类型
//没要求 ,但pi是int*型指针，所以所赋的必须是个地址值。
const int *pi = &i; //ok ,pi可赋值常量的地址,又可赋变量的地址
const int *pi1 = &a;
const int *pi = pi1; //ok
*pi = j; //error,*pi 不可变,不能更改指针的间接引用形式
pi = &j; //ok,pi可变
pi = &b; //ok,pi可变
pi++; //ok
--pi; //ok
     由此可见，pi是变量，可以赋值常量和变量的值,正如一个整型变量可赋整型数和整型变量一样.const修饰的不是指针本身，而是其间接引用，=号两边的类型不必严格匹配，如：const int* pi = &a;中，pi的类型为int*,而&a的类型为constint* const,只要其中含有int* 就可以。又如：const int *pi =&j;中，pi的类型为int*,而&j的类型为int*const,它向pi赋值并无大碍。
(3)const修饰指针本身和指针所指的变量(或对象)
     设有指针p,此种情形下,p和*p都不可变.举例如下:
const int* const pi = &a;
//or int const* const pi = &a;
//将const pi看作一体,就与(2)所述相同,只是要求pi必须为const,正如上所说，=号两边的类型不必严格匹配，但必须含有int*, &a的类型为const int* const,含有int*,所以可以赋值。
const int* const pi = &i; //ok, &i类型为int*const,含有int*, 可赋值。
const int *pi1 = &j;
const int *const pi = pi1; //ok,  pi1类型为int*
pi = &b; //error, pi不可变
pi = &j; //error, pi不可变
*pi = b; //error, *pi不可变
*pi = j; //error, *pi不可变
pi++; //error ，pi不可变
++i; //ok, =号右边的变量(或对象)与所修饰的变量无关
a--; //error, a为const
     这种情况，跟以上两种情形有联系。对const int*const pi = &a;我们可以这样看：const int*( const pi)= &a;(仅仅是表达需要)，将const pi看作一体，就与上述分类(2)符合。只要含有int*便可.

2.const修饰引用
    这种情况比较简单，没有象修饰指针那样繁复，因为引用和引用对象是一体的，所以引用被const修饰只有一种类型。
const修饰引用,引用本身不可变,但引用的变量(或对象)可以改变.例如:
const int& ri = a; //or int const & ri = a; ok, ri 本身是常量,引用不区分类型
const int& ri = i; //ok,引用不区分类型
ri++; //error, ri为常量,不可变
i++; //ok,=右边的变量与引用无关
ri=b; //error, ri为常量
i=j; //ok,=右边的变量与引用无关
int & const ri = i; //error,不存在这种形式,没有意义

3.const修饰指针的引用
    引用只是个别名,这里与修饰指针类似,又分为三种情况:
(1)  先给个例子：
const int *pi = &a;
const int *&ri = pi;
//or int const *&ri = pi;
    引用是引用对象的别名，正因为如此，ri是pi的别名，所以ri的类型必须与pi完全一致才行。这里pi的类型为int*,ri的类型也为int*，赋值可行。若constint *&ri = &a;正不正确？分析一下就知晓。ri类型为int*,&a的类型则为constint* const不匹配。
const int *&ri = &i; //error,类型不匹配，一为int*,一为int*const
ri = &a; //ok
ri = &i; //ok
const int *pi1=&a;
const int *pi2=&i;
ri = pi1; //ok
ri = pi2; //ok
*ri = i; //error
*ri = a; //error
     注意这与1-(2)的区别.
(2)
     用例子说明:
int *const &ri = &i;
    去掉ri左边的&号,则为int*const ri,因为ri是别名,故ri的类型应与赋值的数类型一致,ri类型为int *const,&i为int*const,可以这么做.
int *const &ri = pi; //error,类型不合,一为int*const ,一为int *
int *const &ri = &a; //error,类型不合,一为int*const,一为const int* const
(*ri)++; //ok
i++; //ok
ri = &i; //error
   这种情况下,ri为常量,不可更改.
(3)
     用例子说明：
const int* pi = &j;
const int* const &ri = pi; //or int const * const &ri = pi;ok
const int* const &ri = &i; //ok
     ri是pi的别名，pi的类型应与ri一致。拿掉&，得constint* const ri ，把const  ri看作一体,很容易得出ri的类型信息，就象前面2-(3)所讨论的一样，可以得到赋给ri的只要含有类型int*即可。pi的类型为int*,&i的类型为int*const ,可以这么做.
const int * const &ri = &a; //ok
ri++;  //error
*ri = 6;  //error
    言尽于此,希望对初学者有所助益!