const用法深入浅出

C++作为一种面向对象的经典语言，它是非常的强大，它的每个部分都值得我们去深入了解。

const的基本概念：

const名叫常量限定符，用来限定特定变量，以通知编译器该变量是不可修改的。习惯性的使用const，可以避免在函数中对某些不应修改的变量造成可能的改动。

下面我就const的用法来谈谈：

const的用法大致可分为以下几个方面：

(1)const修饰基本数据类型

(2)const应用到函数中

(3)const在类中的用法

(4)const修饰类对象，定义常量对象

一、const修饰基本数据类型

1.const修饰一般常量及数组

const int a=10; 等价的书写方式： int const a=10;

const int arr[3]={1,2,3}; int const arr[3]={1,2,3};

对于类似这些基本数据类型，修饰符const可以用在类型说明符前，也可以用在类型说明符后，其结果是一样的。在使用这些常量的时候，只要不改变这些常量的值便好。

2.const修饰指针变量*及引用变量&

介绍本部分内容之前，先说说指针和引用的一些基本知识。

指针(pointer)是用来指向实际内存地址的变量，一般来说，指针是整型，而且一般的大家会接受十六进制的输出格式。

引用(reference)是其相应变量的别名，用于向函数提供直接访问参数（而不是参数的副本）的途径，与指针相比，引用是一种受限制的指针类型，或者说是指针的一个子集，而从其功能上来看，似乎可以说引用是指针功能的一种高层实现。

关于运算符&和*：

在C++里，沿袭C中的语法，有两个一元运算符用于指针操作：&和*。按照本来的定义，&应当是取址符，*是指针符，也就是说，
&用于返回变量的实际地址，*用于返回地址所指向的变量，他们应当互为逆运算。实际的情况也是如此。

在定义变量的引用的时候，&只是个定义引用的标志，不代表取地址。

举例：

1 #include<iostream.h>

2 void main()

3 {

4 int a; //a is an integer

5 int *aPtr; //aPtr is a pointer to an integer

6

7 a=7;

8 aPtr = &a;

9 cout<<"Showing that * and & are inverses of "<<"each other.\n";

10 cout<<"a="<<a<<" *aPtr="<<*aPtr<<"\n";

11 cout<<"&*aPtr = "<<&*aPtr<<endl;

12 cout<<"*&aPtr = "<<*&aPtr <<endl;

13 }

运行结果：



了解完指针和应用的基本概念之后，下面继续我们的话题。

const修饰指针（*）：

const int* a = & [1] //非常量数据的常量指针
指针常量

int const *a = & [2] //非常量数据的常量指针 a is a pointer to the constant char variable

int* const a = & [3] //常量数据的非常量指针指针常量
常量指针 a is a constant pointer to the (non-constant) char variable

const int* const a = & [4]
//常量数据的常量指针

可以参考《Effective c++》Item21上的做法，

如果const位于星号*的左侧，则const就是用来修饰指针所指向的变量，即指针指向为常量；

如果const位于星号的右侧，const就是修饰指针本身，即指针本身是常量。

因此，[1]和[2]的情况相同，都是指针所指向的内容为常量，这种情况下不允许对内容进行更改操作，如不能*a
= 3 ；

[3]为指针本身是常量，而指针所指向的内容不是常量，这种情况下不能对指针本身进行更改操作，如a++是错误的；

[4]为指针本身和指向的内容均为常量。

const修饰引用（&）：

int const &a=x;

const int &a=x;
int &const a=x;//这种方式定义是C、C++编译器未定义，虽然不会报错，但是该句效果和int &a一样。

这两种定义方式是等价的，此时的引用a不能被更新。如：a++ 这是错误的。

二、const应用到函数中

1.作为参数的const修饰符

2.作为函数返回值的const修饰符

其实，不论是参数还是返回值，道理都是一样的，参数传入时候和函数返回的时候，初始化const变量

1 修饰参数的const，如 void fun0(const A* a ); void fun1(const A& a);

调用函数的时候，用相应的变量初始化const常量，则在函数体中，按照const所修饰的部分进行常量化，如形参为const A* a，

则不能对传递进来的指针的内容 进行改变，保护了原指针所指向的内容；如形参为const A& a，则不能对传递进来的引用对象进行改变，

保护了原对象的属性。

[注意]：参数const通常用于参数为指针或引用的情况;

2 修饰返回值的const，如const A fun2( ); const A* fun3( );

这样声明了返回值后，const按照"修饰原则"进行修饰，起到相应的保护作用。

const Rational operator*(const Rational& lhs, const Rational& rhs)

{

return Rational(lhs.numerator() * rhs.numerator(),

lhs.denominator() * rhs.denominator());

}

返回值用const修饰可以防止允许这样的操作发生:

Rational a,b;

Radional c;

(a*b) = c;

一般用const修饰返回值为对象本身（非引用和指针）的情况多用于二目操作符重载函数并产生新对象的时候。

类中的成员函数：A fun4()const; 其意义上是不能修改所在类的的任何变量。

三、类中定义常量（const的特殊用法）

在类中实现常量的定义大致有这么几种方式实现：

1.使用枚举类型

class test

{

enum { SIZE1 = 10, SIZE2 = 20}; // 枚举常量

int array1[SIZE1];

int array2[SIZE2];

};

2.使用const

不能在类声明中初始化const数据成员。以下用法是错误的，因为类的对象未被创建时，编译器不知道SIZE的值是什么。

class test

{
const int SIZE = 100; // 错误，企图在类声明中初始化const数据成员

int array[SIZE]; // 错误，未知的SIZE
};

正确的使用const实现方法为：const数据成员的初始化只能在类构造函数的初始化表中进行。

class A

{…

A(int size); // 构造函数

const int SIZE ;

};

A::A(int size) : SIZE(size) // 构造函数的初始化表

{

…

}
//error 赋值的方式是不行的
A::A(int size)
{
SIZE=size;
}
void main（）
{
A a(100); // 对象 a 的SIZE值为100

A b(200); // 对象 b 的SIZE值为200
}

注意：对const成员变量的初始化，不能在变量声明的地方，必须在类的构造函数的初始化列表中完成，即使是在构造函数内部赋值也是不行的。

具体原因请参见 【初始化列表和赋值的区别】

3.使用static const

通过结合静态变量来实现：

#include<iostream.h>

class Year

{

private:

int y;

public:

static int const Inity;

public:

Year()

{

y=Inity;

}

};

int const Year::Inity=1997;//静态变量的赋值方法,注意必须放在类外定义

void main()

{

cout<<Year.Inity<<endl;//注意调用方式，这里是用类名调用的。

}

到这里就把在类中定义常量的方法都陈列出来了。

四、const定义常量对象，以及常量对象的用法

class test

{

public:

test():x(1)

{

y=2;

}

~test()

{}

void set(int yy)

{

y=yy;

}

int getx() const

{

return x;

}

//protected:

const int x;

int y;

};

void main()

{

const test t;

t.set(33);//error

t.getx();

}

常量对象只能调用常量函数，别的成员函数都不能调用。

五、使用const的一些建议

<1>要大胆的使用const，这将给你带来无尽的益处，但前提是你必须搞清楚原委；

<2> 要避免最一般的赋值操作错误，如将const变量赋值，具体可见思考题；

<3> 在参数中使用const应该使用引用或指针，而不是一般的对象实例，原因同上；

<4> const在成员函数中的三种用法（参数、返回值、函数）要很好的使用；

<5>不要轻易的将函数的返回值类型定为const;

<6>除了重载操作符外一般不要将返回值类型定为对某个对象的const引用;

参考资料：

(1)继续C++——指针，引用和常量限定符const http://blog.csdn.net/jarodwen/archive/2006/12/19/1449568.aspx
(2)C++中const用法总结 http://lanmh.iteye.com/blog/796410
(3)常量函数、常量引用参数、常量引用返回值[C++] http://www.cnblogs.com/JCSU/articles/1045801.html
(4)const使用详解 http://www.vckbase.com/document/viewdoc/?id=412
(5)c/c++中const用法总结 http://www.newsmth.net/pc/pccon.php?id=10002714&nid=359712
(6)高质量C++/C编程指南 http://fanqiang.chinaunix.net/a4/b2/20020717/060200270.html
(7) Effective
C++笔记—构造函数赋值VS初始化列表 http://blog.csdn.net/lifeisbetter/archive/2009/12/29/5099085.aspx
(8)初始化列表与构造函数内赋值 http://yoyo.is-programmer.com/posts/10610.html
对于const类对象/指针/引用，只能调用类的const成员函数，因此，const修饰成员函数的最重要作用就是限制对于const对象的使用。