在C++的面试过程中,关于常量的知识点总是让人混淆。const 引用, const 指针, const 常量乍看起来很简单,但是从碰到的各种面试题来看,指针,引用,函数与const 夹杂在一起,const关键字的位置也会影响表达的含义。本篇博客主要总结一些常见的 const 相关的知识点。

const 常量

  • const修饰的量是常量,常量的值不可修改。

  • 常量在定义的时候必须初始化。使用未初始化的常量事错误的。

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// 用变量给常量赋值
int a = 3;
const int b = a;
// 用常量给变量赋值
int a;
const int b =7;
a = b;

const 指针

  • 常量指针不允许通过自身来修改对象的值。
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const int *p;
int i =9;
p = &i;
int *r =&i;
*r =8; //ok
*p =10; //error, *p为const
int j =0;
p = &j; //p可变
  • 指针常量,指针指向的地址不能被改变。
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int i=9;
int * const p= &i;
int j=8;
p = &j; //error
*p =10; //ok
  • 判定 const 修饰指针还是指针所指的内存技巧:沿着*号划一条线,const和谁在一边,那么谁就是const,即const限定的元素就是它。。另外,需要注意:对于const (char ) ; 因为`char `是一个整体,相当于一个类型(如 char),因此,这是限定指针是const。
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const char* p; //*p 为 const
const (char *) p; // p 为const
char * const p; //p 为 const
(char *) const p; //p为const
char const *p; // *p为const
const char * const p; //p ,*p 均为const
char const * const p; //p,*p 均为const

const 引用

  • 引用一旦与对象绑定,中途不可改变

  • const 引用,指向一个 const 的引用。不能通过 const 引用改变绑定对象的值。

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int i =12;
const int& r =i;
i =13; //ok
r = 1; //error
  • 非const引用不能与const对象绑定。因为非const 引用可以修改绑定对象的值。
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const in a = 9;
int & r = a; //error
  • 引用的类型必须与所引用的对象类型一致,但是有例外情况:在初始化常量引用时可以用任意的表达式作为初始值,只要表达式的结果能转换成引用的类型。
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int i =9;
const int& r1 = i; //ok
const int& r2 = 28; //ok
const int& r3 = r1*2; //ok
int &r4 = 45; //error,r4 b不是const引用
double d = 3.2;
const int& r = d; //ok,其实编译器进行了两步,1. const int temp =d; 2. const int &r = temp;

const 函数

函数中使用 const 主要分为两种情况:

  1. 修饰传入参数, 传入参数不可变
    int func(const int a)

  2. 修饰返回值,返回值为常量
    const int func(int a)

类相关的const

  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。

  1. 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。
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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。

  • 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
  • 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。
  1. 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。

const类型转换为非const类型

采用 const_cast 进行转换。
用法:const_cast (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。

  • 常量指针被转化成非常量指针,并且仍然指向原来的对象;
  • 常量引用被转换成非常量引用,并且仍然指向原来的对象;
  • 常量对象被转换成非常量对象。

const 的使用建议

  • 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
  • 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;
  • 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;
  • 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;
  • 不要轻易的将函数的返回值类型定为const;
  • 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;
  • 任何不会修改数据成员的函数都应该声明为const 类型

注意事项

类内部的常量限制:

  1. 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。

  2. 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,例如:

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    class A { 
    public:
    A() {}
    private:
    static const int i; //注意必须是静态的!
    };

    const int A::i=3; // 初始化

另一个很常见的方法就是初始化列表:

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class A { 
public:
A(int i=0):test(i) {} //
private:
const int i; // const int i =100; error: 不能在类中初始化
};

  1. 类中const成员与 this 指针类型的关系
  • 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,new返回的指针必须是const类型的。