C++ Primer_学习笔记_Day2（const专场）

1，const限定符

const对变量的类型加以限定，必须初始化，不允许更改。

const对象默认仅在文件内有效，若要在多个文件内使用，需要用extern加以限定（不管是声明还是定义）：

//file_1.cc定义并初始化了一个常量，该常量能被其他文件访问
extern const int bufSize = fcn();
//flie_1.h头文件
extern const int bufSize;// 与file_1.cc中定义的bufSize是同一个

const和引用

可以把引用绑定到const对象上，但必须对引用也用const加以限定：

const int ci = 1024;
const int &r1 = ci;//引用及其对应的对象都是常量

初始化常量引用时允许用任意表达式作为初始值，只要该表达式的结果能转换成引用的类型即可：

int i = 42;
const int &r1 = i;        //正确：允许讲常量引用绑定到普通变量对象上
const int &r2 = 42;       //正确：r1是一个常量引用，允许字面值作为初始值
const int &r3 = r1*2;     //正确：r3是一个常量引用，允许用表达式作为初始值 
int &r4 = r1*2;           //错误：r4是一个普通的非常量引用

当一个常量引用被绑定到另外一个类型上会发生什么：

double dval = 3.14;
const int &ri = davl;

int型的ri却绑定了一个double类型，为了确保让ri绑定一个整数，编译器将上述代码作了改变：

const int temp = dval;        //由双精度浮点数生成一个临时的整形常量
const int &ri = temp;         //让ri绑定这个临时量

当const引用绑定到一个非const对象时，

常量引用不允许通过自身修改值，但是可以通过引用的对象本身，或其他非常量引用来改变：

int i = 42；
int &r1 = i;
const int &r2 = i;
i=0;                 //正确：i非常量，此时i，r1，r2均被改为0
r1=1;                //正确：r1非常量引用，此时i，r1，r2均被改为1
r2=2;                //错误：r2是一个常量引用，不允许自身修改

指向常量的指针（底层const）

const修饰的指针不能用于改变其所指对象的值。

想要存放常量对象的地址，只用使用指向常量的指针。

和常量引用一样，指向常量的指针也没有规定所指向的对象必须是一个常量。

（指针自认为自己指向了常量，故不能通过指针去改变所指对象的值）

double dval = 3.14；            //dval是一个双精度副点数，它的值可以边改
const double *cptr = &dval；    //正确：但是不能通过cptr改变dval的值

const指针/常量指针（顶层const）

允许把指针本身定为常量，称为常量指针。必须初始化，初始化完成，它的值（存放在指针中的地址）就不能改变了。

int ri = 0；
int *const p1 = &ri;             //p1将一直指向ri
const double pi = 3.14159;
const double *const p2 = π       //p2是一个指向常量对象的常量指针

常量指针本身值不能改变，但是如果指向非常量，则完全可以通过常量指针去修改指向对象的值。

*p1 = 3.14；      //正确：p1是指向非常量的常量指针，可以通过指针改变
*p2 = 3.14；      //错误：p2是指向常量的常量指针，不可以通过指针改变

顶层const、底层const

顶层const可以表示任意的对象（本身）是常量，适用于任何数据类型，如算术类型、类、指针等。

底层const则表示指针、引用等复合类型的基本类型部分（指针指向的对象，引用绑定的对象）。

特别的，指针类型既可以是顶层const，也可以是底层const。

int i  = 0;
int *const p1 = &i;           //不能改变p1的值，这是一个顶层const
const int ci = 42;            //不能改变ci的值，这是一个顶层const
const int *p2 = &ci           //允许改p2的值，这是一个底层const
const int *const p3 = p2;      //靠右的const是顶层const，靠左的是底层const
const int &r = ci;            //用于声明引用的const都是底层const    

当执行对象的拷贝操作时，常量是顶层const还是底层const区别明显。其中，顶层const不受什么影响：

i = ci;                       //正确：ci是一个顶层const，拷贝无影响
p2 = p3;                      //正确：p2、p3都是底层const，但指向的对象类型相同，p3顶层const的部分不影响
int *p = p3;                  //错误：p3包含底层const，但p没有
p2 = &i;                      //正确：int*能转换成为 const int*
int &r = ci;                  //错误：普通的int& 不能绑定到int常量上
const int &r2 = i;            //正确：const int&可以绑定到一个普通int上 

constexpr和常量表达式.

常量表示式是指值不会改变并且在编译过程就能 得到计算结果的表达式。

const int max_files = 20;            // max_files是常量表达式

const int limit = max_flies+1;       //limit是常量表达式

int staff_size =27;                  //staff_size不是（数据类型不是常量）const int sz = get_size();           //sz不是常量表达式（运行后才能得到值）

constexpr变量（C++11新特性）

将声明为constexpr类型的变量由编译器 来验证变量是否是一个常量表达式，该变量一定是常量，且不需用常量表达式初始化。

constexpr int mf = 20；                //20是常量表达式
constexpr int limit = mf+1；           //mf+1是常量表达式
constexpt int sz = size（）；          //只有当size是一个constexpr函数时，才是一条正确的声明语句

指针和constexpr

constexpr指针的初始值必须是nullptr或者0，或者是存储于某个固定地址中的对象。

定义于所有函数之外的对象其地址固定不变，能用来初始化constexpr指针。

在constexpr声明中如果定义了一个指针，限定符constexpr仅对指针有效，与指针所指的对象无关：

const int  *p =nullptr；        //p是一个指向整数常量的指针
constexpr int *q = nullptr；    //q是一个指向整除的常量指针

constexpr把它所定义的对象置为了顶层const。

与其他常量指针类型，constexpr指针既可以指向常量也可以指向一个非常量：

constexpr int *np =nullptr;        //np是一个指向整数的常量指针，其值为空
int j = 0;
constexpr int i =42;               //i的类型是正常常量
//i和j都必须在函数体外
constexpr const int *p =&i;        //p是常量指针，指向整形常量i
constexpr int *p1 = &j             //q是常量指针，指向整数j