Const限定符
const对象就是值不能被改变的“变量”,我们只能在const类型的对象上执行不改变其内容的操作。
1 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。
const int i = 512;
const int j = get_size();
我们可以用非const类型的对象去初始化const对象。
int i = 512;
cosnt int ci = i;
默认情况下,const对象仅在文件内有效。如果想在多个文件间共享const对象,必须在变量的定义之前添加extern关键字。
2 const和引用
我们可以引用const对象,称之为对常量的引用(reference to const)。对常量的引用不能被用作修改它所绑定的对象。
const int ci = 1024;
const int &r1 = ci; //正确,引用及其对应的对象都是常量
r1 = 42; //错误,r1是对常量的引用,不能更改其所绑定的对象
int &r2 = ci; //错误:试图让一个非常量引用指向一个常量对象
对常量的引用的初始化
在初始化对常量的引用时允许用任意表达式作为初始值(引用类型和被引用对象不一致的一个特例),只要该表达式的结果能够转化成引用的类型即可,如:非常量的对象、字面值,甚至是一般表达式。
int i = 42;
const int &r1 = i; //正确:允许将const int&绑定到一个普通的int对象上(i可以被更改,r1不可以被更改)
const int &r2 = 42; //正确:r2是一个常量引用
const int &r3 = r1 * 2; //正确:r3是一个常量引用
int &r4 = r1 * 2; //错误:r4是一个普通的非常量引用
对常量的引用可能引用一个并非const的对象。
int i = 42;
const int &r1 = i;
如以上代码所示,我们虽然不能直接通过r1修改i 的值,但是我们可以直接给i赋值。
由于引用本身不是一个对象,所以就没有const引用。
3 const和指针
指向常量的指针(pointer to const)
与常量引用类似,指向常量的指针不能用于改变其所指对象的值。要想存放常量对象的地址,只能使用指向常量的指针。
const double pi = 3.14; //pi是个常量
double *ptr = π //错误,ptr是一个普通指针
const double *cptr = π //正确,cptr是指向常量的指针
*cptr = 42; //错误,指向常量的指针不能改变其所指对象的值
和对常量的引用一样,指向常量的指针也没有规定其所指的对象必须是一个常量。所谓指向常量的指针仅仅要求不能通过该指针改变对象的值,而没有规定那个对象的值不能通过其他途径改变。
double dval = 1.28;
cptr = dval;
我们可以这样理解,所谓指向常量的指针或者引用,不过是指针和引用“自以为是”,它们觉得它们指向了常量,所以自觉的不去改变所指对象的值。
常量指针(const pointer)
由于指针本身是对象,我们可以把指针本身定为常量,称为常量指针。常量指针必须初始化,而且一旦初始化完成,它的值(也就是存放在指针中的那个地址)就不能改变了。(注意,常量指针要从右往左读)
int errNumb = 0;
int *const curErr = &errNumb; //curErr将一直指向errNumb,curErr是一个指向int的常量指针
const double pi = 3.1415;
cosnt double *const pip = π //pip是一个指向double常量的常量指针。
指针本身是一个常量并不意味着不能通过指针修改其所指对象的值,能否这样做完全依赖于所指对象的类型。例如,上面代码中的pip是一个指向常量的常量指针,那么无论是pip所指的对象值还是pip自己存储的那个地址都不能改变;而curErr指向的是一个一般的非常量整数,那么就完全可以用curErr去改变errNumb的值。
*pip = 2.72; //错误,pip所指的对象是常量,不能被改变
*curErr = 2; //正确:curErr所指对象不是常量,可以通过指针改变
4 顶层const和底层const
顶层const表示对象(算术类型、类、指针)本身是一个const,其值不能被改变,而底层const则与指针和引用等复合类型的基本类型部分有关,表示指向或者引用的对象是const。比较特殊的是,指针类型既可以是顶层const,也可以是底层const,这一点和其他类型区别明显。
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; //允许改变p2的值,这是一个底层const
const int *const p3 = p2; //p3既是顶层const,又是底层const,右边带*的const是顶层const,左边不带*的const是底层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。(因为执行拷贝操作并不会改变被拷贝对象的值,因此,拷入拷出的对象是否是常量都没什么影响)
i = ci; //正确,拷贝ci的值,ci是一个顶层const,对此操作无影响
p2 = p3; //正确:p2和p3所指向的对象类型相同,p3顶层const的部分不影响
但是底层const的限制却不能忽视。当执行对象的拷贝操作时,拷入和拷出的对象必须具有相同的底层const资格,或者两个对象的数据类型必须能够转换。一般来说,非常量可以转化为常量,反之则不行。
int *p = p3; //错误:p3包含底层const的定义,而p没有
p2 = p3; //正确:p2和p3都是底层const
p2 = &i; //正确:int*能转换成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
本文详细介绍了C++中const限定符的使用方法,包括const对象的初始化与作用范围、const与引用及指针的关系、顶层const与底层const的区别。
783

被折叠的 条评论
为什么被折叠?



