C/C++|const限定符小结(一)

一、概述

         用const限定来限定值不能被改变的变量。一个变量被const限定后,值不能被改变,只能在const类型的对象上执行不改变其内容的操作。

       默认状态下,const对象仅在文件内有效,若要在多个文件内共享该对象,可以只在一个文件中定义const,而在多个文件中声明并使用它。此时,对于const变量,不管是声明还是定义,都添加extern关键字。

//file1.cpp定义并初始化一个常量,该常量能被其他文件访问

extern const int a=1;

//file1.h头文件

extern const int a;//与file1.cpp中定义的a是同一个

二、const的引用

        可以把引用绑定到const对象上,我们称之为对常量的引用。与普通引用不同的是,对常量的引用不能被用作修改它所绑定的对象。

const int b=2017;

const int &r=b;//正确,引用及其对应的对象都是常量

r=27;//错误,r是一个对常量的引用

int &r1=b;//错误,视图让一个非常量引用指向一个常量对象

因为不允许直接为b赋值,因此也不能通过引用去改变b。因此,对r1的初始化是错的。

  对const的引用可能引用一个非const的对象

       对const 的引用可以引用一个非const的对象,但是不能通过对const的引用来改变这个非const       对象,但是可以通过其他途径来改变这个被引用的非const对象。

int i=25;//非const的对象

int &r1=i;//r1引用i

const int &r2=i;//r2是对const的引用,也引用非const对象i

r1=1;//正确,r1非常量,值可以变

r2=1;//错误,r2是一个对常量的引用,值不可变

r2可以引用非const对象i,但是,r2是对常量的引用,因此不能通过r2来改变i的值,不过可以通过其他途径来改变i的值。

三、指针和const

    指向常量的指针

          类似常量引用,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,       只能用指向常量的指针:

const double pi=3.14;//pi是个常量,它的值不能改变

double *ptr=π//错误:ptr是一个普通指针

const double *cptr=π//正确:cptr可以指向一个双精度常量

*cptr=42;//错误:不能给*cptr赋值

           和对常量的引用一样,指向常量的指针也可以指向一个非常量对象。

综上:

                指针/引用所指向/引用的对象是常量(const修饰)对象时,其本身必须是一个指向          常量的指针/对常量的引用(const修饰)。但是,指向常量的指针/对常量的引用也可以          指向/引用没有const修饰的普通对象,即不能通过该指针/引用改变对象的值,但可以通          过其他途径改变对象值。

      const指针

                 指针是对象,因此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,一旦           初始化完成,它的值(存放在指针中的地址)无法再改变。

                 声明常量指针,是把*放在const关键字之前,用以说明指针是一个常量,不变的是指针本           身的值而非指向的那个值。

常量指针指向常量的指针:

            常量指针和指向常量的指针不同。常量指针是把*放在const之前,表示指针是个常             量,就是指针本身的值不变,也就是存放在指针中的地址不变,但其指向的对象值可以通       过该指针改变;而指向常量的指针是把*放在const之后,可以指向常量对象也可以指             向普通对象,指针本身的值可以改变,存放在指针中的地址可以改变,但是其指向的对象      不能通过该指针改变值。当指向常量对象时,必须用指向常量的指针。

int errNumb=0;

int errNumb1=2;

int *const curErr=&errNumb;//常量指针,curErr的值为&errNumb不变,即一直指向&errNumb

curErr=&errNumb1;//错误:curErr是常量,值不能变

*curErr=2;//正确:curErr指向的对象值可通过它改变

const double pi=3.14159;//常量

const double pi1=2.1412;

const double *pip1=π//pip1是指向常量的指针

*pip1=2.1412;//错误:pi的值不能通过pip1改变

pip1=&pi1;//正确:pip1本身的值可以改变

const double *const pip=π//pip是一个指向常量对象的常量指针

四、顶层const和底层const

               如前面所述,const遇到指针,有两种情况,分别是常量指针指向常量的指针。两者的区           别是,常量指针是指针本身是一个常量,指向常量的指针是指针所指向的对象是个常量,不             能改变所指向对象的值。

               顶层const表示对象本身是个常量,如常量指针是顶层const,底层const表示指针所指的             对象或者引用所引用的对象是个常量,如指向常量的指针是个底层const。

               顶层const可表示任意对象是常量,底层const则与指针和引用等符合类型的基本类型部分             有关。

               用于声明引用的const都是底层const。

int i=0;

int *const p1=&i;//顶层const,p1是个常量

const int ci=42;//顶层const,ci是个常量

const int *p2=&ci;//底层const,p2所指的对象是个常量

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:

(继续上一个例子)

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指向的对象类型相同,p3顶层const部分不受影响

              底层const的限制却不能忽视。当执行对象的拷贝操作时,考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转化。一般来说,非常量可以转换成常量,        反之不行:

(继续上一个)

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

       其实底层const的拷贝规则就是前面对常量的引用和指向常量的指针的拷贝规则,不理解的可以参照前面。

以上内容参考自《C++ primer(第五版)》,欢迎给出建议和批评。

    原文作者:王一百
    原文地址: https://www.jianshu.com/p/53b8ffdd9f42
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