作者:tongqingliu

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C++之const限定符(顶层const,底层const)

const初始化

const的特点:

  • 用const加以限定的变量,无法改变。
  • 由于const对象定义之后就无法改变,所以必须对其进行初始化。
  • const对象的常量特征仅在尝试改变它的时候表现出来,其他时候和变量无异。

const初始化:

const int bufSize = 512; //bufSize无法再改变

const仅在本文件中有效

const对象通常只在本文件内有效,如果希望其在其他文件中也有效,则需要在其前面加上extern关键字。更详细的做法是,在一个文件中定义const,在其他多个文件中声明并使用它。

extern const int bufSize = 512;

顶层const和底层const

首先,const是一个限定符,被它修饰的变量的值不能改变。对于一般的变量来说,其实没有顶层const和底层const的区别,而只有对于指针这类复合类型的基本变量,才有这样的区别。

如何区分顶层const和底层const?

顶层const表示指针本身是个常量;

底层const表示指针所指向的对象是个常量。

指针如果添加const修饰符时有两种情况:

  • 指向常量的指针:代表不能改变其指向内容的指针。声明时const可以放在类型名前后都可,拿int类型来说,声明时:const int和int const 是等价的。声明指向常量的指针也就是底层const,下面举一个例子:
int num_a = 1;
int const *p_a = &num_a; //等价于const int *p_a = &num_a,指向const int 类型的指针,是底层const
//*p_a = 2; //错误,指向“常量”的指针不能改变所指的对象

注意:指向“常量”的指针不代表它所指向的内容一定是常量,只是代表不能通过解引用符(操作符*)来改变它所指向的内容。

上例中指针p_a指向的内容就不是常量,可以通过赋值语句:num_a=2; 来改变它所指向的内容。

  • 常量指针:代表指针本身是常量,声明时必须初始化,之后它存储的地址值就不能再改变。声明时const必须放在指针符号后面,即:const 。声明常量指针就是顶层const,下面举一个例子:
int num_b = 2;
int *const p_b = &num_b; //指向int类型的const指针,是顶层const
//p_b = &num_a; //错误,常量指针不能改变存储的地址值

其实顶层const和底层const很简单,一个指针本身添加const限定符就是顶层const,而指针所指的对象添加const限定符就是底层const。

区分顶层const和底层const的作用

为啥非要区分顶层const和底层const呢,根据C++primer的解释,区分后有两个作用。

1 执行对象拷贝时有限制,常量的底层const不能赋值给非常量的底层const。也就是说,你只要能正确区分顶层const和底层const,你就能避免这样的赋值错误。下面举一个例子:

int num_c = 3;
const int *p_c = &num_c; //指向const int的指针,是底层指针
//int *p_d = p_c; //错误,不能将底层const指针赋值给非顶层const指针
const int *p_d = p_c; //正确,都是指向const int的指针

2 使用命名的强制类型转换函数const_cast时,需要能够分辨底层const和顶层const,因为const_cast只能改变运算对象的底层const。下面举一个例子:

int num_e = 4;
const int *p_e = &num_e;
//*p_e = 5; //错误,不能改变底层const指针指向的内容
int *p_f = const_cast<int *>(p_e); //正确,const_cast可以改变运算对象的底层const。但是使用时一定要知道num_e不是const的类型。
*p_f = 5; //正确,非顶层const指针可以改变指向的内容
cout << num_e; //输出5

3练习

说了这么多,应该练习一下,const int constconst* pppi 是顶层const还是底层const?

答案当然是底层const,因为int前面const限定符,而最后一个*后面没有const限定符。看最后一个例子:

const int a = 1;  //a是顶层const
//int * pi = &a; //错误,&a是底层const,不能赋值给非底层const
const int * pi = &a; //正确,&a是底层const,可以赋值给底层const
const int *const *const ppi = &pi //即是底层const,也是顶层const
const int *const *const *pppi = &ppi; //底层const

指针和const限定符(另一版本理解方法)

  • 指向const对象的指针
  • const指针
  • 指向const对象的const指针
const double *p;// 指向const double类型的指针
double *const p = &pi; //指向double对象的const指针
const double *const p = &pi;//指向const对象的const指针

下面看几个例子:

指向const对象的指针

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
double a = 1.2;
double *p = &a; //p是指向变量a的指针 const double pi = 3.14;
//p = &pi;//错,要想指向一个const对象,必须用指向const对象的指针
const double *cptr = &pi; //const double类型的指针
//*cptr = 1.5; //错,指向const对象的指针只能指向const对象,因而不能修改其值 system("pause");
}

const指针

指向const对象的const指针

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
double a = 1.2;
double *p = &a; //p是指向变量a的指针 const double pi = 3.14;
//p = &pi;//错,要想指向一个const对象,必须用指向const对象的指针
const double *cptr = &pi;
cptr = &a; //指向const对象的指针也能指向非const对象
//*cptr = 1.5; //但是不能通过指针对其进行修改 int errNum = 0;
int *const curErr = &errNum; //指向int对象的const指针,必须进行初始化,而且该const指针不能再指向其他对象 const double *const pi_ptr = &pi; //指向const double对象的const指针
//不可以再指向其他的对象,而且也不可以通过指针修改对象的值 system("pause");
}

const写在左边也行,写在右边也行。

const string str1;
string const str2;

上面的两种写法都是对的。

参考:

C++ primer 第五版

http://blog.csdn.net/qq_19528953/article/details/50922303

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