C++ const的详解

概述

const 是一个语义约束，编译器会强制实施这个约束，允许程序员告诉编译器哪些值是保持不变的，如果我们的代码试图去修改，编译器会给出错误提示。const可以使用在很多地方，下面是我对const进行的梳理。

1、const修饰变量

修饰变量时，表示此变量的值是只读的，不能被修改，因为不能被修改所以必须初始化。如：

const int abcd = 1234；
const int ival；	//编译出错

2、const修饰指针或引用

主要看const在* 的左边还是右边。如果const在*的左边，则表示指针指向的内容为常量，如

const int *ptr;  	//*ptr为常量；
int const *ptr;  	//*ptr为常量；

如cosnt 在*的右边，则表示指针本身为常量，如

int* const ptr；	//ptr为常量

两者的结合就是既不能改指针，又不能改内容：

cosnt int* const ptr；	//两者都不能修改

引用和指针，两者差不多，唯一的区别是引用的定义就不能对引用进行重新绑定，所以只有不能修改引用绑定值的逻辑。

int a = 123;
const int& b = a;	//不能通过b进行修改

3、const修饰函数

因为非成员函数上不允许修饰符，所以对于非成员函数，只有修饰参数和返回值。如：

int Add(int x, int y) const	//编译器会报错，error C2270: “Add”: 非成员函数上不允许修饰符
{
	return x + y;
}

const修饰函数参数，则函数内部不能进行改变，函数外部并不关心，与修饰变量和指针规则的一样。如

int func( const int x)
{
	return ++x;		//编译时报错
}

const修饰函数返回值，则返回值不能进行修改，与上面一样。

4、const修饰类对象

const修饰类对象时与const修饰变量并无实质不同，只是在于类对象的“改变”定义。
类对象的“改变”定义：改变任何成员变量的值，调用任何非const成员函数。

class myclass
{
public：
　　void func1();
　　void func2() const;
	
	int m_iVal；
}；

const myclass temp;
temp.m_iVal = 10;		//编译出错：不能修改成员变量值

temp.func1(); 			//编译出错：不能调用非const成员函数
temp.func2(); 			//正确

5、const修饰类成员变量

const修饰的成员变量不能被修改，所以只能在初始化列表中被初始化，和类中的引用成员变量一样。

class myclass
{
public：
	myclass(int val) : m_iVal(val) { };
	
	const int m_iVal；
}；

如果是静态 cosnt 成员变量，因为属于整个类，而不是对象，所以只能去类外部单独定义并初始化：如

class myclass
{    	
	static const int m_iVal；
}；
const int myclass::m_iVal = 10;

6、const修饰类成员函数

const修饰成员函数表示此函数不能对任何成员变量进行修改。一般const写在函数的后面，形如：int func() const;

class myclass
{
public：
	int func() const { return ++m_iVal; };	//编译错误，不能进行修改
	
	int m_iVal；
}；

在成员函数调用的过程中，都有一个this指针被当做参数隐形的传递给成员函数。这个this指针，指向调用这个函数的对象，并且是const指针，不能修改其指向。

传递给const成员函数的this指针，指向一个const对象。也就是说，在const成员函数内部，这个this指针是一个指向const对象的const指针。所以就明白为啥const成员函数不能修改任何成员变量了。

因为静态成员函数没有this指针，所以静态成员函数不能声明称const的。

两个成员函数，如果只是常量性不同，可以被重载。如果两者有着实质等价的实现时，令非const版本调用const版本，避免代码的重复。

7、const修饰类成员函数与非成员函数构成重载

重载的定义：在同一作用域中，同名函数的形式参数（参数个数、类型或者顺序）不同时，构成函数重载

初一看成员函数与 const 成员函数不应该构成重载，但下面的类书写时合法的：

class D
{
public:
	void funcA();				//1
	void funcA() const;			//2
	void funcB(int a);			//3
	void funcB(const int a);	//4
};

其中 funcA 的两个函数构成了函数重载，而funcB 则编译错误。

const 发生重载的本质是：由于隐含的this形参的存在，const版本的function函数使得作为形参的this指针的类型变为指向const对象的指针，而非const版本的使得作为形参的this指针就是正常版本的指针。

调用规则：

7.1、const函数与非const函数的调用规则

const对象默认调用const成员函数，非const对象默认调用非const成员函数；
在同时存在const函数和非const重载函数的前提下，若非const对象想调用const成员函数，则需要显示的转化，例如(const Student&)obj.getAge();
若const对象想调用非const成员函数，同理进行强制类型转换const_cast < Student&>(constObj).getAge();(注意constObj一定要加括号)

7.2、当类中只有一种函数存在的情况

非const对象可以调用const成员函数或者非const成员函数
const对象只能调用const成员函数，若直接调用非const成员函数编译器会报错

而funcB 编译错误原因在于：对于非引用传参，形参是否const是等价的。

8、mutable关键字

在C++中为了突破const的限制而提供了关键字mutable。被mutable修饰的变量，将永远处于可变的状态，即使在一个const函数中，或类对象中。如：

class myclass
{
public：
	int func() const { return ++m_iVal; };	//正确
	
	mutable int m_iVal；
	mutable int m_iVal2;
}；

const myclass temp;
temp.m_iVal2++;

mutable只能修饰非静态数据成员。

9、const与define宏定义的区别

处理阶段不同：define是在预处理阶段。const常量在编译阶段使用。
define仅做替换，没有类型检查。const有明确的类型，在编译阶段会进行类型检查。
存储方式不同：define只替换不会分配空间。const常量需要根据情况来定是否需要分配内存。有时只将它们保存在符号表中，有时进行分配。
集成化的调试工具中，define没法调试，const可以

10、const_cast

用于修改类型的const属性，只能改变运算对象的底层const。
语法：const_cast<type_id> (expression)

对于将常量对象转换成非常量对象的行为，我们称为“去掉const性质”，但是其内容是不变的。一旦我们去除了某个对象的const性质，编译器就不在阻止我们对该对象进行写操作了。

感谢大家，我是假装很努力的YoungYangD（小羊）。

参考资料：
https://www.jb51.net/article/118141.htm
https://www.cnblogs.com/icemoon1987/p/3320326.html
https://blog.csdn.net/xiazhiyiyun/article/details/71969618
https://blog.csdn.net/u014630623/article/details/51290954