const常量、指向常量的指针和常量指针

本文详细解析了C++中const常量、指向常量的指针和常量指针的区别与用法,包括各自的特性及如何正确使用。

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const常量、指向常量的指针和常量指针
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1)先看const常量的情况:

const int a=2;
int const b=c; // c是已经声明过的整型
两者都可以。本地的const常量必须在第一次声明时就初始化,用变量或常量初始化都可以,只是初始化一次以后它的值就不能再改变了,此所谓const的含义。

2)接着看指向常量的指针:

const int *pa;
int const *pa;
两者也等价。因为指向常量的指针有时候会指向常量,所以它具有这个性质:“不能靠解引用改变它指向的对象的值”,以此保护它所指向的常量的常量性:
*pa =d; // 不可行(d是已经声明过的整型)

但指针本身的值是可变的:
pa=& d; // 可行(d是已经声明过的整型)

而且指向常量的指针有时候也会指向变量,如下:
int t,u;
const int *pa;
pa =&t; //可行,指向变量t
pa =&u; //也可行,指向变量u

我们可以把它理解成:“为了指向常量而发明的指针”,这样比较贴切。

3)然后看常量指针的情况:

int *const pa =&n; // n是之前已经声明过的整型变量,注意必须是变量,理由见下

“常量指针”即指针本身的值是常量,但“能靠解引用改变它指向的对象的值”,如下:
pa=&d; // 不可行(d是已经声明过的整型)
*pa =d; // 可行(d是已经声明过的整型)

因为常量指针也是一种const常量,所以它同样必须在第一次声明时就初始化,不过它的初始值缩小为只能是变量(的地址),因为只有变量才能确保以后能靠解引用而改变它指向的对象的值。这使得常量指针不象一般的const常量,用变量或常量初始化都可以。
也就是说,常量指针反而总是指向变量的。

4)最后,是前面两者的结合:指向常量的常量指针
const int *const c=&e; //e是已经声明过的整型,整型常量或整型变量都可以

把它理解成一个普通的const常量,同时被剥夺了“靠解引用改变它指向的对象的值”的性质的就行。

5)关于记忆技巧:
对于区分const int *pa和int *const pa这两者,
前者中,const直接修饰*(不考虑int,因为类型在这里是没影响的),说明*(解引用)这种行为具有常量性,即“不能靠解引用改变它指向的对象的值”,即指向常量的指针。
后者中,const直接修饰pa,说明pa本身的值具有常量性,即常量指针。

或者也可以这样来记忆:
const int a; // const常量
const int *a; //指向常量的指针
int *const a=&n; //常量指针
你在纸上按顺序写下以上三行,记住它们的注释长度:短——长——短,
分别对应着:const常量、指向常量的指针、常量指针这三种,应该就不会混淆了。

个人认为以上记忆法比《Effective ++》条款21中推荐的划线分左右法更好记。

另1:也有教材反过来把上述第二者称呼为“常量指针”,第三者称呼为:“指针常量”,相对来说更容易让人混淆,大家还是只记住上面的那种称呼法就好。

另2:const和typedef在一起时容易让人陷入陷阱,具体见《typedef的用途和陷阱》。

 

<think>好的,我现在需要帮助用户理解C++中const指针常量const常量指针的区别及使用场景。首先,我得回忆一下const指针中的应用规则。根据用户提供的引用,特别是引用1提到的“左数右指原则”,也就是const在*左边还是右边,这会影响指针的性质。 用户提到的引用中有几个关键点需要整合。比如,引用2解释了顶层const底层const的概念,顶层const表示指针本身是常量,而底层const表示指针指向的数据是常量。然后引用3引用4进一步说明了常量指针指针常量的不同声明方式以及使用场景。例如,常量指针const int *p)用于函数参数,确保不修改指向的数据,而指针常量(int *const p)用于指针本身不能改变的情况,比如引用中的例子类似于引用的行为。 我需要先明确两者的定义。指针常量是指指针本身的值(即指向的地址)不可变,但可以通过指针修改所指向的内容。而常量指针则是不能通过指针修改所指向的内容,但指针可以指向其他地址。然后,当两者结合时,比如const int *const p,就既不能修改指针指向,也不能修改指向的内容。 接下来要考虑如何将这些概念清晰地传达给用户。可能需要用例子来对比说明。例如,指针常量的声明是int *const p = &a;,这里const在*右边,所以p的地址不能变,但*p可以修改。而常量指针const int *p = &a;,这里const在*左边,所以p可以指向不同的地址,但不能通过p修改a的值。 同时,引用5提到当指向常量时,必须使用指向常量指针,否则会编译错误,比如用非常量指针指向常量变量是不允许的。这也需要注意在例子中说明,避免用户犯错。 最后,总结使用场景:常量指针适合用于函数参数,保护数据不被修改;指针常量用于需要固定指针指向的情况,比如引用。而两者的结合则用于需要完全不可变的场合。需要确保这些例子解释符合用户提供的引用内容,并且正确无误。</think>### C++ const 指针常量 vs const 常量指针 区别与使用场景 #### 一、核心区别(左数右指原则) 1. **常量指针(底层const)** - **定义**:`const int* p` 或 `int const* p`(`const` 在 `*` 左侧) - **特性**:指针指向的内容不可修改,但指针本身可以指向其他地址 - **示例**: ```cpp int a = 10, b = 20; const int* p = &a; // ✅ p可以指向a p = &b; // ✅ 允许修改指针指向 // *p = 30; // ❌ 禁止通过p修改内容 ``` 2. **指针常量(顶层const)** - **定义**:`int* const p`(`const` 在 `*` 右侧) - **特性**:指针本身不可修改(固定指向一个地址),但可以通过指针修改内容 - **示例**: ```cpp int a = 10; int* const p = &a; // ✅ 初始化后p固定指向a *p = 20; // ✅ 允许修改内容 // p = &b; // ❌ 禁止修改指针指向 ``` 3. **双重const(顶层+底层)** - **定义**:`const int* const p` - **特性**:指针指向的地址内容均不可修改 - **示例**: ```cpp const int x = 5; const int* const p = &x; // ✅ 指向常量常量指针 // *p = 10; // ❌ 禁止修改内容 // p = &y; // ❌ 禁止修改指向 ``` #### 二、使用场景对比 | 类型 | 典型场景 | 类似行为 | |--------------------|------------------------------------------------------------------------|-------------------| | 常量指针 (`const int*`) | 函数参数保护数据:`void print(const int* arr)`[^3] | 类似 `const int&` | | 指针常量 (`int* const`) | 固定内存管理:`char* const buffer = malloc(1024)`[^4] | 类似引用 (`int&`) | | 双重const | 硬件寄存器访问:`volatile const uint32_t* const REG = 0xFFFF0000;`[^5] | 完全只读操作 | #### 三、易错点与编译规则 1. **常量指针与变量混用** ```cpp const int x = 10; int* p = &x; // ❌ 错误:非常量指针指向常量 const int* p2 = &x; // ✅ 正确 ``` 2. **指针常量的初始化** ```cpp int a = 5; // int* const p; // ❌ 错误:必须初始化 int* const p = &a; // ✅ 正确 ``` 3. **类型转换规则** - 常量指针可隐式转换为非常量指针(需显式强制转换) - 指针常量无法隐式转换类型(地址绑定固定类型)[^2] #### 四、底层实现视角 1. **引用与指针常量的关系** ```cpp int a = 10; int& ref = a; // 等价于 int* const ptr = &a; ref = 20; // 等价于 *ptr = 20; [^4] ``` 2. **内存访问保护** - 常量指针通过编译器检查阻止写入操作 - 指针常量通过固定地址实现稳定的内存访问[^1]
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