2.4Const限定符(const初始化，const与引用，const与指针，const指针，顶层const，constexpr)

const对象的初始化

const对象必须初始化，初始值可以是任意复杂的表达式，如果用一个对象初始化另外一个对象，则他们是不是const都无关紧要。

int i = 42;
const int ci = i;  //正确
int j = ci;    //正确

默认情况下，const对象仅在文件内有效

const对象被设为仅在文件内有效。当多个文件中出现了同名的const变量时，其实等同于在不同文件中分别定义了独立的变量。

但是如果要在一个文件中定义const，而在其他多个文件中声明并使用它也可以，只要对const变量不管是声明还是定义都添加extern关键字。下面是例子：

main.cpp

#include <iostream>  
using namespace std;  
extern const int n;  
int main()  
{  
    cout << n << endl;  
    return 0;  
} 

test.cpp

 extern const int n = 100; 

如果去掉了test.cpp中的extern，编译就会出错。

const的引用

引用绑定到const对象上，称为对常量的引用，简称“常量引用”。

定义和初始化：

const int ci = 1024;
const int &r1 = ci;   //引用及其对应的对象都是常量
r1 = 42;   //错误，对常量的引用不能用于修改他所绑定的对象
int &r2 = ci;    //不能用非常量引用指向常量对象
const int &r3 =  42; //正确，r3是一个常量引用，可以为常量引用绑定字面值，但是不可以为普通引用绑定字面值
const int &r4 = r1 * 42;  //正确，r4是一个常量引用，用表达式初始化

前面引用那一节提到，引用类型必须和其所引用的类型一致，但是有例外。第一种例外就是：

允许为一个常量引用绑定非常量对象，但是不允许通过这个引用修改对象的值。例如：

int i = 42;
const int &r = i;// 正确，允许把一个const int&绑定到普通int上
r = 0; //错误，绑定可以，但是不能通过r修改i的值

指针和const

想存放常量对象的地址，只能用指向常量的指针，但是不能给绑定的对象赋值。

const double pi = 3.14
double *ptr = π //错误，不能用普通指针指向const
const double *cptr = π //正确
*cptr = 42;  //错误，不能给*cptr赋值

和引用一样，指针类型必须和其所绑定的对象类型一致，这里也有例外。第一种例外就是：

允许让一个指向常量的指针指向一个非常量对象，但是不允许通过这个指针修改对象的值。例如：

double dval = 3.14;
const double *cptr = &dval; //正确，但是不能通过cptr改变dval的值
*cptr = 42; //错误，绑定可以，但不能通过cptr修改dval的值

const指针

指针本身可以是常量。常量指针必须初始化，一旦初始化完成就不能改了。不变的是指针本身而不是指针指向的对象。表示方式是*写在const前面。

int errNumb = 0;
int *const curErr = &errNumb;  //curErr指向errNumb
const double pi = 3.14159;
const double *const pip = π  //pip是指向常量对象的常量指针

指针是常量不代表什么，能否通过指针修改其所指对象的值，取决于所指对象的类型。

顶层const

顶层const表示指针本身是个常量，底层const表示指针所指的对象是一个常量。

int i = 0;
int *const p1 = &i;   //顶层const
const int ci = 42;   
const int *p2 = &ci;  //底层const
const int *const p3 = p2;  //左边是底层const，右边的是顶层const
const int &r = ci;  //用于声明引用的const都是底层const

执行对象的拷贝操作，顶层const和底层const不同。其中顶层const不受影响。但是，常量的底层const不能赋给非常量的底层const

constexpr和常量表达式

常量表达式：（1）类型是const（2）编译过程就能得到计算结果（3）用常量表达式初始化的const对象也是常量表达式

const int max_files= 20;  //是常量表达式
const int limit = max_files + 1;  //是常量表达式
int staff_size = 27;  //不是const，不是常量表达式
const int sz = get_size(); // 运行时才能知道值，不是常量表达式

constexpr常量

有时候是不是常量表达式很难分辨，所以C++11允许将变量声明为constexpr类型，让编译器来验证变量的值是否是一个常量表达式。

constexpr int mf = 20;
constexpr int limit = mf + 1;
constexpr 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

constexpr函数必须足够简单，使得编译时就可以计算其结果。

字面值类型可以是：算数类型，引用和指针。其中指针初始值只能是nullptr或0，或者存储于某个固定地址中的对象（所有函数体之外的对象或static类型对象）。

constexpr float x = 42.0;
constexpr int *q = nullptr;  //一个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

constexpr指针

指针初始值只能是nullptr或0，或者存储于某个固定地址中的对象（所有函数体之外的对象或static类型对象）。constexpr可以指向常量，也可以指向非常量。

而且constexpr仅对指针有效，与指针所指对象无关。constexpr只修饰指针。

const int *p = nullptr;   //指向整型常量的指针
constexpr int *q = nullptr;  //指向整数的常量指针。constptr把它所定义的对象设置为顶层const

constexpr int *np = nullptr;
int j = 0;
constexpr int i = 42;
//i和j必须定义在所有函数之外
constexpr const int *p = &i;  //常量指针，指向整型常量i
constexpr int *p1 = &j;          //常量指针，指向整型j