const in C++

const关键字是C++中常用的类型修饰符，用法非常灵活，使用const将大大改善程序的健壮性。

const的作用

1.  定义const常量；

比如:

const int Max = 100;

2.  便于类型检查；

const 常量有数据类型，而宏常量没有数据类型。

编译器对前者进行类型安全检查；

对后者只进行字符替换，没有类型安全检查，在字符替换时可能会产生意料不到的错误。

比如：

void func( const int nNum ) {……}  // 对传入的参数进行类型检查，不匹配则提示

3.  保护被修饰对象；

防止意外的修改，增强程序的健壮性。

比如：

void func( const int nNum ) { nNum = 10; // error 编译器报错 }

4.  便于对参数进行修改和调整

同宏定义一样，可以做到不变则已，一变都变。

5.  为函数重载提供一个参考

比如：

class CExample

{

……

void func( const int nNum ) {……}            // 函数func

void func( const int nNum ) const {……}   //  函数func重载

}

6.  节省空间，避免不必要的内存分配；

const定义常量从汇编的角度来看，只是给出了对应的内存地址，而不是像#define一样给出的是立即数，所以，const定义的常量在程序运行过程中只有一份拷贝，而#define定义的常量在内存中有若干个拷贝。

比如：

#define   PI   3.14159           // 常量宏

const double Pi = 3.14159;    //  此时并未将Pi放入ROM中

……

double i = Pi;                      // 此时为Pi分配内存，以后不再分配

double I = PI;                     // 编译期间进行宏替换，分配内存

double j = Pi;                      // 没有内存分配

double J = PI;                     // 再进行宏替换，又一次分配内存

7.  提高效率

编译器通常不为普通const常量分配存储空间，而是将它们保存在符号表中，这使得它成为一个编译期间的常量，没有了存储于读内存的操作，效率提高。

const的使用

1.  常量 

TYPE const ValueName = value;
             const TYPE ValueName = value;

以上两种定义形式在本质上是一样的，指const修饰的类型为TYPE的变量value是不可变的。

2.  指针

(1) 指针不可变

(TYPE*) const pValue;

const (TYPE*) pValue;

(2) 内容不可变

(TYPE) const *pValue;

const (TYPE) *pValue;

(3) 指针及内容皆不可变

const TYPE* const pValue;

沿着*号划一条线，如果const位于*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*的右侧，const就是修饰指针本身，即指针本身是常量。

3.  函数

(1) 修饰函数参数

a. 传递过来的参数在函数内不可以改变(无意义，因为Var本身就是形参)

void func(const TYPE Var);

b. 参数指针所指内容为常量不可变

void func(const TYPE* Var);

c. 参数指针本身为常量不可变(也无意义，因为char* Var也是形参)

void func(TYPE* const Var);

d. 参数为引用，为了增加效率同时防止修改。修饰引用参数时：

void func(const TYPE& Var); //引用参数在函数内为常量不可变

const引用传递和最普通的函数按值传递的效果是一模一样的，禁止对引用的对象的一切修改,唯一不同的是按值传递会先建立一个类对象的副本，然后传递过去，而引用则是直接传递地址，所以这种传递比按值传递更有效。另外只有引用的const传递可以传递一个临时对象,因为临时对象都是const属性, 且是不可见的,他短时间存在一个局部域中,所以不能使用指针,只有引用的const传递能够捕捉到这个家伙。

(2) const 修饰函数返回值

const修饰函数返回值其实用的并不是很多，它的含义和const修饰普通变量以及指针的含义基本相同。

a. const TYPE func()        // 这个其实无意义，因为参数返回本身就是赋值。

b. const TYPE * func()     // 调用时 const TYPE *pValue = func();

// 可以把func()看作成一个变量，即指针内容不可变。

c. TYPE* const func()      // 调用时 TYPE * const pValue = func();

// 可以把func()看作成一个变量，即指针本身不可变。

一般情况下，函数的返回值为某个对象时，如果将其声明为const时，多用于操作符的重载。通常，不建议用const修饰函数的返回值类型为某个对象或对某个对象引用的情况。原因如下：如果返回值为某个对象为const（const A test = A 实例）或某个对象的引用为const（const A& test = A实例），则返回值具有const属性，则返回实例只能访问类A中的公有（保护）数据成员和const成员函数，并且不允许对其进行赋值操作，这在一般情况下很少用到。

4.  类

(1) const修饰成员变量
                  const修饰类的成员函数，表示成员常量，不能被修改，同时它只能在初始化列表中赋值。

比如：

class A

{

public:

A(int x): nValue(x) { } ; //只能在初始化列表中赋值

……

private:

const int nValue;           //成员常量不能被修改

……

}

(2) const修饰成员函数

const修饰类的成员函数，则该成员函数不能修改类中任何非const成员函数。一般写在函数的最后来修饰。

比如：

class A

{

……

void function()const; // 常成员函数，它不改变对象的成员变量，也不能调用类中任何非const成员函数

}

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。

a. const成员函数不被允许修改它所在对象的任何一个数据成员。

b. const成员函数能够访问对象的const成员，而其他成员函数不可以。

(3) const修饰类对象/对象指针/对象引用

const修饰类对象表示该对象为常量对象，其中的任何成员都不能被修改。对于对象指针和对象引用也是一样。

const修饰的对象，该对象的任何非const成员函数都不能被调用，因为任何非const成员函数会有修改成员变量的企图。

比如：

class CExample

{

void func1();

void func2() const;

}

const CExample cExp;

cExp.func1();     // 错误

cExp.func2();     // 正确

const CExample* pcExp = new CExample();

pcExp->func1();  // 错误

pcExp->func2();  // 正确

const类型转化为非const类型

用法：const_cast <type_id>  (expression)

该运算符用来修改类型的const或volatile属性。除了const 或volatile修饰之外，type_id和expression的类型是一样的.

1.  常量指针被转化成非常量指针，并且仍然指向原来的对象；

2.  常量引用被转换成非常量引用，并且仍然指向原来的对象；

3.  常量对象被转换成非常量对象。

部分使用说明

1.  大胆使用const，前提是必须搞清楚原委；

2.  避免最一般的赋值操作错误，如将const变量赋值；

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；

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；

7.  任何不会修改数据成员的函数都应该声明为const 类型；

8.  类内部的常量限制：使用这种类内部的初始化语法的时候，常量必须是被一个常量表达式初始化的整型或枚举类型，而且必须是static和const形式。

9.  如何初始化类内部的常量：

一种方法就是static 和 const 并用，在外部初始化，比如：

class A

{

public:

A() {}

private:

static const int i; file://注意必须是静态的！

};

const int A::i=3;

另一个很常见的方法就是初始化列表，比如：

class A

{

public:

A(int i=0):test(i) {}

private:

const int i;

};

还有一种方式就是在外部初始化，

10.  如果在非const成员函数中，this指针只是一个类类型的；

如果在const成员函数中，this指针是一个const类类型的；

如果在volatile成员函数中，this指针就是一个volatile类类型的。

11.  new返回的指针必须是const类型的。