C++ const用法详解

const可以用来定义常量。

const写在数据类型前或后是等价的，如下两种写法是等价的。

const int a=10;
int const b=20;

常量将不能被修改，因此在定义时必须初始化。

以下写法将不能通过编译。

const int a;

const更多复杂的用法体现在它和引用或指针的组合中。

int a=10;
int &b=a;//普通引用
const int &c=a;//常量引用，将不能通过引用修改变量

如果通过c来修改a将出错。

以下代码第四行将报错。

int a=10;
int &b=a;//普通引用
const int &c=a;//常量引用，将不能通过引用修改变量
c=5;

指针更加特殊。指针本身是一个对象，它指向的也是一个对象。因此const放在不同位置将有修饰不同的作用。

如果const修饰指针，则该指针将不能再指向其它对象，即常量指针。

以下是常量指针，它可以修改对象的值但是不能更换指向的对象。去掉注释部分将报错。

int a=10,b=20;
int *const xp=&a;
*xp=5;
//xp=&b;

如果const修饰的是指向的对象，则不能通过该指针修改它指向的对象，即指向常量对象的指针。

以下是指向常量对象的指针，它可以更换指向的对象但不能修改该对象的值。去掉注释部分将报错。

int a=10,b=20;
const int *xp=&a;
//*xp=5;
xp=&b;

以上两种的定义的区别要看const在*前还是后。在*前就是指向常量对象的指针，在*后就是常量指针。

如果const既修饰指针也修饰指向的对象，它将是指向常量对象的常量指针。既不能更换指向的对象，也不能修改指向对象的值。

int a=10,b=20;
const int *const xp=&a;
//*xp=5;
//xp=&b;

const可以用来定义常量，保证对象不被修改。于是在对象赋值时就出现问题了。

对于普通变量，这里没有问题，因为赋值操作是完成一次拷贝，拷贝完成后两个对象就没有任何关系了。

所以，以下两种代码都可以通过。

int a=10;
const int b=a;

const int a=10;
int b=a;

在以上代码中a和b的修改都不会影响到对方。

所以得出结论如果赋值运算符左侧对象是普通对象（非引用和非指针），我们就不用管右侧对象是否有const了，因为拷贝完成以后两个对象已经完全独立了。

但是如果左侧是引用或指针就不一样了，因为对他们完成赋值以后，他们还是跟原对象有关联的。试想，如果赋值右侧是一个const int，而左侧是int &，如果我们可以通过该引用来修改原常量对象，这将违背const的规则。事实上，c++将拒绝通过这种行为。

即如下代码是无法通过编译的。

const int a=10;
int &b=a;

把引用也改成const就可以了。

const int a=10;
const int &b=a;

同样，如果赋值右侧是非const对象，左侧是有const修饰，这将不会有任何问题，只是不能通过引用修改原对象而已，不会违背const的规则。

int a=10;
const int &b=a;

对于普通引用，它绑定的对象不能是常量，因此以下代码是错误。

int &a=10;

而对于常量引用，它绑定的对象可以是变量也可以是常量，以下代码是对的。

const int &a=10;

以上规则可以扩展至指针。

普通指针将不能指向常量对象，以下代码是错的。

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

正确写法：

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

注意上面这是指向常量对象的指针，而非常量指针。常量指针不强调指向对象是否常量，因此下面的代码不能通过编译。

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

通过上面的一些例子，我们隐约可以感受到一丝的规律。如果const的修饰作用将涉及另一个对象（如果const修饰引用，修饰指针指向的对象）它就会有问题，否则如果只关系自己（如const修饰普通变量，修饰指针）那就没问题。在《c++ primer》一书中，作者将前者称为底层const，后者称为顶层const。

顶层const：

const int a=10;
int b=1;
int *const xp=&b;
int *yp=xp;

显然，普通的常量对象、常量指针，这里的const都是顶层const。仅被顶层const修饰的对象在赋值时会去掉const属性，因此它可被赋值给常量或非常量对象。如上第四行。

底层const：

int a=10;
const int *xp=&a;
const int *yp=xp;

const int b=1;
const int &q=b;

显然，常量引用、指向常量对象的指针，这里的const都是底层const。仅被底层const修饰的对象在赋值的时候const属性将被保留，因此它仅可被赋值给具有底层const的对象。如上第三和第六行。

如果理解了底层const和顶层const，大部分和const有关的问题就可以解决了。

下面我们用const的规则来解释一下c++中class中的常量函数。

众所周知，类的常量对象只能调用常量成员函数，不能调用非常量成员函数。

为什么呢？

实际上对象调用成员函数是通过this指针实现的。

this默认是一个常量指针，即永远指向该对象，这不会有问题，我们不能更换this指向的对象。调用该函数的this指针是一个常量指针，它有顶层const但没有底层const，因此对于常量对象是不能绑定到该this指针上的。所以常量对象不能调用非常量成员函数。

如果你在成员函数后面加一个const，即将其定义为常量成员函数，将意味着调用该函数的this是一个指向常量对象的常量指针。调用的时候自然要传参数啦，无论该对象是常量还是非常量都可以传给该this指针，因此常量对于常量成员函数，常量或非常量对象都可以调用。