來說下c/c++中的const的用法。
在英語中常數(shù)的一種表達(dá)是“中的const的”，在編程中可能是借用了這個(gè)單詞（我猜的哈）。代表常量，不可改變的意思，在c/c++中，const表示的也是不可改變的意思（當(dāng)然我們也有一些方法來對(duì)它進(jìn)行改變）。
什么是const?
常類型是指使用類型修飾符const說明的類型，常類型的變量或?qū)ο蟮闹凳遣荒鼙桓碌?。（?dāng)然，我們可以偷梁換柱進(jìn)行更新：）為什么引入const？
const 推出的初始目的，正是為了取代預(yù)編譯指令，消除它的缺點(diǎn)，同時(shí)繼承它的優(yōu)點(diǎn)。-
cons有什么主要的作用？
- 可以定義const常量，具有不可變性。
例如：
const int Max=100;
int Array[Max];- 便于進(jìn)行類型檢查，使編譯器對(duì)處理內(nèi)容有更多了解，消除了一些隱患。
void f(const int i)
{
??.........
}編譯器就會(huì)知道i是一個(gè)常量，不允許修改；
-
可以避免意義模糊的數(shù)字出現(xiàn)，同樣可以很方便地進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整和修改。
同宏定義一樣，可以做到不變則已，一變都變！如果想修改Max的內(nèi)容，只需要const int Max=you want;
-
可以保護(hù)被修飾的東西，防止意外的修改，增強(qiáng)程序的健壯性。
如果在函數(shù)體內(nèi)修改了i，編譯器就會(huì)報(bào)錯(cuò)； 例如void f(const int i)
{
i=10;//error!
} -
為函數(shù)重載提供了一個(gè)參考。 關(guān)于函數(shù)重載等下還要說明
class A
{ ......
??void f(int i)
??{
??......
??} //一個(gè)函數(shù)
??void f(int i) const
??{
??......
??} //上一個(gè)函數(shù)的重載 ......
}; -
可以節(jié)省空間，避免不必要的內(nèi)存分配。
#define PI 3.14159 //常量宏
const doulbe Pi=3.14159; //此時(shí)并未將Pi放入ROM中 ......
double i=Pi; //此時(shí)為Pi分配內(nèi)存，以后不再分配！
double I=PI; //編譯期間進(jìn)行宏替換，分配內(nèi)存
double j=Pi; //沒有內(nèi)存分配
double J=PI; //再進(jìn)行宏替換，又一次分配內(nèi)存！const定義常量從匯編的角度來看，只是給出了對(duì)應(yīng)的內(nèi)存地址，而不是象#define一樣給出的是立即數(shù)，所以，const定義的常量在程序運(yùn)行過程中只有一份拷貝，而#define定義的常量在內(nèi)存中有若干個(gè)拷貝。
提高了效率。
編譯器通常不為普通const常量分配存儲(chǔ)空間，而是將它們保存在符號(hào)表中，這使得它成為一個(gè)編譯期間的常量，沒有了存儲(chǔ)與讀內(nèi)存的操作，使得它的效率也很高。
- 可以定義const常量，具有不可變性。
-
如何使用const？
-
修飾一般常量 一般常量是指簡(jiǎn)單類型的常量。這種常量在定義時(shí)，修飾符const可以用在類型說明符前，也可以用在類型說明符后。
int const x=2;
const int x=2; -
修飾常數(shù)組 定義或說明一個(gè)常數(shù)組可采用如下格式：
int const a[5]={1, 2, 3, 4, 5};
const int a[5]={1, 2, 3, 4, 5}; -
修飾常對(duì)象 常對(duì)象是指對(duì)象常量，定義格式如下：
class A;
const A a;A const a; 定義常對(duì)象時(shí)，同樣要進(jìn)行初始化，并且該對(duì)象不能再被更新，修飾符const可以放在類名后面，也可以放在類名前面。
-
修飾常指針
const int *A; //const修飾指向的對(duì)象，A可變，A指向的對(duì)象不可變
int const *A; //const修飾指向的對(duì)象，A可變，A指向的對(duì)象不可變
int *const A; //const修飾指針A， A不可變，A指向的對(duì)象可變
const int *const A;//指針A和A指向的對(duì)象都不可變
- 修飾常引用 使用const修飾符也可以說明引用，被說明的引用為常引用，該引用所引用的對(duì)象不能被更新。其定義格式如下：
> const double & v;
- 修飾函數(shù)的常參數(shù) const修飾符也可以修飾函數(shù)的傳遞參數(shù)，格式如下：
> void Fun(const int Var);告訴編譯器Var在函數(shù)體中的無法改變，從而防止了使用者的一些無意的或錯(cuò)誤的修改。
-
修飾函數(shù)的返回值： const修飾符也可以修飾函數(shù)的返回值，是返回值不可被改變，格式如下：
const int Fun1();
const MyClass Fun2();
- 修飾類的成員函數(shù)： const修飾符也可以修飾類的成員函數(shù)，格式如下：class ClassName
{
?? public:
???? int Fun() const;
??.....
}；
//這樣，在調(diào)用函數(shù)Fun時(shí)就不能修改類里面的數(shù)據(jù) -
在另一連接文件中引用const常量
extern const int i;//正確的引用
extern const int j=10;//錯(cuò)誤！常量不可以被再次賦值 另外，還要注意，常量必須初始化！ 例如：
const int i=5;
-
-
幾點(diǎn)值得討論的地方：
const究竟意味著什么？
說了這么多，const意味著什么？一種修飾符？接口抽象？一種新類型？ 也許都是，在Stroustup最初引入這個(gè)關(guān)鍵字時(shí)，只是為對(duì)象放入ROM做出了一種可能，對(duì)于const對(duì)象，C++既允許對(duì)其進(jìn)行靜態(tài)初始化，也允許對(duì)他進(jìn)行動(dòng)態(tài)初始化。理想的const對(duì)象應(yīng)該在其構(gòu)造函數(shù)完成之前都是可寫的，在析夠函數(shù)執(zhí)行開始后也都是可寫的，換句話說，const對(duì)象具有從構(gòu)造函數(shù)完成到析夠函數(shù)執(zhí)行之前的不變性，如果違反了這條規(guī)則，結(jié)果都是未定義的！雖然我們把const放入ROM中，但這并不能夠保證const的任何形式的墮落，我們后面會(huì)給出具體的辦法。無論const對(duì)象被放入ROM中，還是通過存儲(chǔ)保護(hù)機(jī)制加以保護(hù)，都只能保證，對(duì)于用戶而言這個(gè)對(duì)象沒有改變。換句話說，廢料收集器或數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對(duì)一個(gè)const的修改怎沒有任何問題。-
位元const V.S. 抽象const?
對(duì)于關(guān)鍵字const的解釋有好幾種方式，最常見的就是位元const 和 抽象const。下面我們看一個(gè)例子：class A
{
??public:
??......
??A f(const A& a);
??......
};如果采用抽象const進(jìn)行解釋，那就是f函數(shù)不會(huì)去改變所引用對(duì)象的抽象值，如果采用位元const進(jìn)行解釋，那就成了f函數(shù)不會(huì)去改變所引用對(duì)象的任何位元。 我們可以看到位元解釋正是c++對(duì)const問題的定義，const成員函數(shù)不被允許修改它所在對(duì)象的任何一個(gè)數(shù)據(jù)成員。 為什么這樣呢？因?yàn)槭褂梦辉猚onst有2個(gè)好處： 最大的好處是可以很容易地檢測(cè)到違反位元const規(guī)定的事件：編譯器只用去尋找有沒有對(duì)數(shù)據(jù)成員的賦值就可以了。另外，如果我們采用了位元const，那么，對(duì)于一些比較簡(jiǎn)單的const對(duì)象，我們就可以把它安全的放入ROM中，對(duì)于一些程序而言，這無疑是一個(gè)很重要的優(yōu)化方式。（關(guān)于優(yōu)化處理，我們到時(shí)候?qū)ｉT進(jìn)行討論） 當(dāng)然，位元const也有缺點(diǎn)，要不然，抽象const也就沒有產(chǎn)生的必要了。 首先，位元const的抽象性比抽象const的級(jí)別更低！實(shí)際上，大家都知道，一個(gè)庫接口的抽象性級(jí)別越低，使用這個(gè)庫就越困難。 其次，使用位元const的庫接口會(huì)暴露庫的一些實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，而這往往會(huì)帶來一些負(fù)面效應(yīng)。所以，在庫接口和程序?qū)崿F(xiàn)細(xì)節(jié)上，我們都應(yīng)該采用抽象const。 有時(shí)，我們可能希望對(duì)const做出一些其它的解釋，那么，就要注意了，目前，大多數(shù)對(duì)const的解釋都是類型不安全的，這里我們就不舉例子了，你可以自己考慮一下，總之，我們盡量避免對(duì)const的重新解釋。
-
放在類內(nèi)部的常量有什么限制？
看看下面這個(gè)例子：class A {
??private:
????const int c3 = 7; // ???
????static int c4 = 7; // ???
????static const float c5 = 7; // ??? ......
};上面的3句都不對(duì)！使用這種類內(nèi)部的初始化語法的時(shí)候，常量必須是被一個(gè)常量表達(dá)式初始化的整型或枚舉類型，而且必須是static和const形式。這顯然是一個(gè)很嚴(yán)重的限制！ 那么，我們的標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)為什么做這樣的規(guī)定呢？一般來說，類在一個(gè)頭文件中被聲明，而頭文件被包含到許多互相調(diào)用的單元去。但是，為了避免復(fù)雜的編譯器規(guī)則，C++要求每一個(gè)對(duì)象只有一個(gè)單獨(dú)的定義。如果C++允許在類內(nèi)部定義一個(gè)和對(duì)象一樣占據(jù)內(nèi)存的實(shí)體的話，這種規(guī)則就被破壞了。
-
如何初始化類內(nèi)部的常量？
- 一種方法就是static 和 const 并用，在內(nèi)部初始化，如上面的例子；
- 另一個(gè)很常見的方法就是初始化列表：
class A {
??public:
????A(int i=0):test(i)
????{
????}
??private:
????const int i;
}；
- 還有一種方式就是在外部初始化，例如：
> class A
{
??public:
????A()
????{
????}
??private:
????static const int i;//注意必須是靜態(tài)的！
}；
const int A::i=3;
- 常量與數(shù)組的組合有什么特殊嗎？ 我們給出下面的代碼：
>const int size[3]={10,20,50};
int array[size[2]];
有什么問題嗎？對(duì)了，編譯通不過！為什么呢？ Const可以用于集合，但編譯器不能把一個(gè)集合存放在它的符號(hào)表里，所以必須分配內(nèi)存。在這種情況下，const意味著“不能改變的一塊存儲(chǔ)”。然而，其值在編譯時(shí)不能被使用，因?yàn)榫幾g器在編譯時(shí)不需要知道存儲(chǔ)的內(nèi)容。自然，作為數(shù)組的大小就不行了：）
> class A
{
??public:
????A(int i=0):test[2]({1,2}) {}//你認(rèn)為行嗎？
??private:
????const int test[2];
}；
vc6下編譯通不過，為什么呢？ 關(guān)于這個(gè)問題，前些時(shí)間，自己猜想了下，給出了一下解釋，大家可以看看：我們知道編譯器堆初始化列表的操作是在構(gòu)造函數(shù)之內(nèi)，顯式調(diào)用可用代碼之前，初始化的次序依據(jù)數(shù)據(jù)聲明的次序。初始化時(shí)機(jī)應(yīng)該沒有什么問題，那么就只有是編譯器對(duì)數(shù)組做了什么手腳！其實(shí)做什么手腳，我也不知道，我只好對(duì)他進(jìn)行猜測(cè)：編譯器搜索到test發(fā)現(xiàn)是一個(gè)非靜態(tài)的數(shù)組，于是，為他分配內(nèi)存空間，這里需要注意了，它應(yīng)該是一下分配完，并非先分配test[0],然后利用初始化列表初始化，再分配test[1],這就導(dǎo)致數(shù)組的初始化實(shí)際上是賦值！然而，常量不允許賦值，所以無法通過。 其實(shí)是不對(duì)的，正確的是：C++標(biāo)準(zhǔn)有一個(gè)規(guī)定，不允許無序?qū)ο笤陬悆?nèi)部初始化，數(shù)組顯然是一個(gè)無序的，所以這樣的初始化是錯(cuò)誤的！對(duì)于他，只能在類的外部進(jìn)行初始化，如果想讓它通過，只需要聲明為靜態(tài)的，然后初始化。 這里我們看到，常量與數(shù)組的組合沒有什么特殊！一切都是數(shù)組惹的禍！
- this指針是不是const類型的？
this指針是一個(gè)很重要的概念，那該如何理解她呢？也許這個(gè)話題太大了，那我們縮小一些：this指針是個(gè)什么類型的？這要看具體情況：如果在非const成員函數(shù)中，this指針只是一個(gè)類類型的；如果在const成員函數(shù)中，this指針是一個(gè)const類類型的；如果在volatile成員函數(shù)中,this指針就是一個(gè)volatile類類型的。
- const到底是不是一個(gè)重載的參考對(duì)象？ （這個(gè)就是剛剛說的要再講下的重載）
先看一下下面的例子：
> class A
{
??......
??void f(int i)
??{
??......
??}//一個(gè)函數(shù)
??void f(int i) const
??{
??......
??}//上一個(gè)函數(shù)的重載
......
};
上面是重載是沒有問題的了，那么下面的呢？
>class A
{
??......
??void f(int i)
????{
????......
????}//一個(gè)函數(shù)
??void f(const int i)
??{
????......
??}//？？？？？
??......
};
這個(gè)是錯(cuò)誤的，編譯通不過。那么是不是說明內(nèi)部參數(shù)的const不予重載呢？再看下面的例子：
> class A
{
??......
??void f(int& )
??{
????......
??}//一個(gè)函數(shù)
??void f(const int& )
??{
????......
??}//？？？？？
??......
};
這個(gè)程序是正確的，看來上面的結(jié)論是錯(cuò)誤的。為什么會(huì)這樣呢？這要涉及到接口的透明度問題。按值傳遞時(shí)，對(duì)用戶而言，這是透明的，用戶不知道函數(shù)對(duì)形參做了什么手腳，在這種情況下進(jìn)行重載是沒有意義的，所以規(guī)定不能重載！當(dāng)指針或引用被引入時(shí)，用戶就會(huì)對(duì)函數(shù)的操作有了一定的了解，不再是透明的了，這時(shí)重載是有意義的，所以規(guī)定可以重載。
什么情況下為const分配內(nèi)存？
以下是我想到的可能情況，當(dāng)然，有的編譯器進(jìn)行了優(yōu)化，可能不分配內(nèi)存。
A、作為非靜態(tài)的類成員時(shí)；
B、用于集合時(shí)；
C、被取地址時(shí)；
D、在main函數(shù)體內(nèi)部通過函數(shù)來獲得值時(shí)；
E、const的 class或struct有用戶定義的構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)或基類時(shí)；
F、當(dāng)const的長度比計(jì)算機(jī)字長還長時(shí)；
G、參數(shù)中的const；
H、使用了extern時(shí)。 不知道還有沒有其他情況，歡迎高手指點(diǎn)：）臨時(shí)變量到底是不是常量？
很多情況下，編譯器必須建立臨時(shí)對(duì)象。像其他任何對(duì)象一樣，它們需要存儲(chǔ)空間而且必須被構(gòu)造和刪除。區(qū)別是我們從來看不到編譯器負(fù)責(zé)決定它們的去留以及它們存在的細(xì)節(jié)。對(duì)于C++標(biāo)準(zhǔn)草案而言：臨時(shí)對(duì)象自動(dòng)地成為常量。因?yàn)槲覀兺ǔ＝佑|不到臨時(shí)對(duì)象，不能使用與之相關(guān)的信息，所以告訴臨時(shí)對(duì)象做一些改變有可能會(huì)出錯(cuò)。當(dāng)然，這與編譯器有關(guān)，例如：vc6、vc7都對(duì)此作了擴(kuò)展，所以，用臨時(shí)對(duì)象做左值，編譯器并沒有報(bào)錯(cuò)。-
與static搭配會(huì)不會(huì)有問題？
假設(shè)有一個(gè)類：class A
{
??public:
????......
????static void f() const
??????{
????????......
??????}
????......
};我們發(fā)現(xiàn)編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)，因?yàn)樵谶@種情況下static不能夠與const共存！ 為什么呢？因?yàn)閟tatic沒有this指針，但是const修飾this指針，所以...
-
如何修改常量？
有時(shí)候我們卻不得不對(duì)類內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，但是我們的接口卻被聲明了const，那該怎么處理呢？-
標(biāo)準(zhǔn)用法：
mutable class A {
??public:
????A(int i=0):test(i)
????{
????}
????void SetValue(int i)const
??????{
????????test=i;
??????}
????private: mutable int test;//這里處理！
}； -
強(qiáng)制轉(zhuǎn)換：
const_cast class A {
??public:
????A(int i=0):test(i)
????{
????}
????void SetValue(int i)const
????{
??????const_cast (test)=i;
????}//這里處理！
??private:
??????int test;
}； -
靈活的指針：
int* class A
{
??public:
????A(int i=0):test(i)
????{
????}
????void SetValue(int i)const
????{
???? ??test=i;
????}
??private:
????int test; //這里處理！
}； -
未定義的處理
class A
{
??public:
????A(int i=0):test(i)
????{
????}
????void SetValue(int i)const
????{
??????int p=(int)&test;
??????*p=i;
????}//這里處理！
??private:
????int test;
}；注意，這里雖然說可以這樣修改，但結(jié)果是未定義的，避免使用！
-
內(nèi)部處理：this指針
class A
{
??public:
????A(int i=0):test(i)
????{
????}
????void SetValue(int i)const
????{
??????((A*)this)->test=i;
????}//這里處理！
??private:
????int test;
}； -
最另類的處理：空間布局
class A
{
??public:
????A(int i=0):test(i),c('a')
????{
???? }
??private:
????char c;
????const int test;
};
int main()
{
??A a(3);
??A* pa=&a;
??char* p=(char)pa;
??int pi=(int)(p+4）；//利用邊緣調(diào)整
??pi=5;//此處改變了test的值！
??return 0;
}雖然我給出了6中方法，但是我只是想說明如何更改，但出了第一種用法之外，另外5種用法，我們并不提倡，不要因?yàn)槲疫@么寫了，你就這么用，否則，我真是要誤人子弟了：）
-
-
最后我們來討論一下常量對(duì)象的動(dòng)態(tài)創(chuàng)建。 既然編譯器可以動(dòng)態(tài)初始化常量，就自然可以動(dòng)態(tài)創(chuàng)建，例如：
const int* pi=new const int(10);
這里要注意2點(diǎn)：
1）const對(duì)象必須被初始化！所以(10)是不能夠少的。
2）new返回的指針必須是const類型的。 那么我們可不可以動(dòng)態(tài)創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組呢？ 答案是否定的，因?yàn)閚ew內(nèi)置類型的數(shù)組，不能被初始化。 這里我們忽視了數(shù)組是類類型的，同樣對(duì)于類內(nèi)部數(shù)組初始化我們也做出了這樣的忽視，因?yàn)檫@涉及到數(shù)組的問題。
