C++中最早引入const是為了替代#define，后來(lái)又衍生出了其它用法徘六。這一篇中我們來(lái)詳細(xì)介紹const的各種常見(jiàn)用法锄贼。
1. 定義常量
1.1 C語(yǔ)言中定義常量的方法
在C語(yǔ)言從零開(kāi)始這個(gè)系列中，我們講了C語(yǔ)言定義常量的方法注簿。沒(méi)有看過(guò)的同學(xué)請(qǐng)參考：C語(yǔ)言從零開(kāi)始（五）-常量&變量
為什么要定義常量我就不再贅述了契吉，這里重點(diǎn)說(shuō)說(shuō)這么定義有什么不好。經(jīng)常有這樣的面試題：請(qǐng)寫出下面這段代碼的執(zhí)行結(jié)果：
#include <stdio.h>
#define SUM 5 + 1;
void main()
{
int a = 2 * SUM;
printf("%d", a);
}
經(jīng)常有人答12诡渴，其實(shí)結(jié)果是11捐晶。不信你用計(jì)算機(jī)運(yùn)行一下試試。
為什么會(huì)錯(cuò)呢妄辩，因?yàn)?code>#define定義的常量是偽常量惑灵，它在參加編譯時(shí)做的是原樣字符替換。就是2 * SUM這句在編譯器看來(lái)應(yīng)該是
int a = 2 * 5 + 1眼耀；
如果你的本意是想得到12英支，那么定義中應(yīng)該這么寫：
#define SUM (5 + 1);
這樣的經(jīng)典錯(cuò)誤很多人都犯過(guò)，雖然道理大家都知道哮伟，但是總會(huì)因?yàn)榇中拇笠獾暨M(jìn)這個(gè)坑里干花。
于是妄帘，C++引入const常量徹底解決了這個(gè)問(wèn)題。后來(lái)部分C語(yǔ)言的編譯器也開(kāi)始支持const的使用把敢，這就充分說(shuō)明了它的價(jià)值寄摆。
1.2 const常量
在C++中，我們用下面的形式定義常量：
const int MONTH = 12;
const int SUM = 5 + 1;
嚴(yán)格意義上講修赞，const常量應(yīng)該叫做“常變量”婶恼，它定義了一個(gè)值不會(huì)被修改的變量。
為了代碼風(fēng)格統(tǒng)一柏副，我們依然習(xí)慣把const常量用全大寫字母命名勾邦。
特點(diǎn)
const常量與普通常量最大的不同有兩點(diǎn)：
- 值不能改變
- 可以用作數(shù)組大小的定義
例如：
const int MAX = 10;
int arr[MAX] = {0};
for (int i = 0; i < MAX; i++)
{
// Do something
}
1.3 作用范圍
const定義的常量的作用域類似與static，只能被當(dāng)前文件訪問(wèn)割择。如果想在其他文件中使用該如何寫呢眷篇？
// file1
const int MAX = 10;
// file 2
extern const int MAX;
不過(guò)并不推薦這么使用，還是建議大家把const定義寫在頭文件中荔泳，在需要的文件中包含這個(gè)頭文件蕉饼。
2. 指針與const
const的修飾特點(diǎn)是修飾離它最近的部分。它一般有兩種用法玛歌。
2.1 指向const變量的指針
讓指針指向一個(gè)const對(duì)象昧港，防止指針修改所指向的值。
int age = 30;
const int* ptr = &age;
這段代碼定義了一個(gè)指針ptr支子，它指向一個(gè)const int類型的數(shù)據(jù)创肥，不可修改。
*ptr += 1; // 報(bào)錯(cuò)
cin >> *ptr; // 報(bào)錯(cuò)
這兩種寫法都是非法的值朋。
注意：依然可以用 age變量修改叹侄。
2.2 const指針
將指針本身聲明為一個(gè)常量，防止指針位置改變
int a = 3;
int* const p = &a;
p++; // 錯(cuò)誤
注意：只有const指針能夠指向const變量昨登，例如：
const int a = 9;
const int* p = &a; // 正確
int* ptr = &a; //錯(cuò)誤
特殊使用：
const int* const p = &a;
這句話的意思是指針變量和指向的地址中的內(nèi)容都不可變
3. 函數(shù)與const
3.1 const參數(shù)
如果希望參數(shù)在函數(shù)內(nèi)部不被修改趾代，可以用const修飾，如下：
void fun(const int a)
{
a++; // 非法操作
}
由于a被const修飾為常變量丰辣，因此再對(duì)它進(jìn)行a++操作就會(huì)報(bào)錯(cuò)稽坤。
這種寫法的目的只是為了限制參數(shù)在函數(shù)內(nèi)部的修改，如今越來(lái)越多的人喜歡這樣實(shí)現(xiàn)：
void fun(int a)
{
const int& b = a;
b++; // 非法操作
}
效果是完全一樣的糯俗。
3.2 const返回值
如果函數(shù)返回值是一個(gè)基本數(shù)據(jù)類型尿褪，用const修飾是沒(méi)有意義的。比如：
const int fun()
{
return 1;
}
fun()函數(shù)的返回值是不可能做“左值”再被修改的得湘，因?yàn)闆](méi)人會(huì)這么使用：
fun() = 2;
編譯器也會(huì)把這種寫法先過(guò)濾掉杖玲。
一般，const只用來(lái)修飾返回值是一個(gè)類的對(duì)象的函數(shù)淘正。例如：
class A
{
public:
A()
{
m_i = 0;
}
A(int i) : m_i(i){}
void Modify(int i)
{
m_i = i;
}
private:
int m_i;
};
A GetA()
{
return A(1);
}
const A GetConstsA()
{
return A(1);
}
void Update(A& a)
{
a.Modify(2);
}
void Update2(const A& a)
{
A m = a;
m.Modify(2);
}
int main()
{
GetA() = A(1); // 正確
GetA().Modify(5); // 正確
GetConstsA() = A(1); // 報(bào)錯(cuò)
GetConstsA().Modify(); // 報(bào)錯(cuò)
Update(GetA()); // 正確
Update(GetConstsA()); // 報(bào)錯(cuò)
Update2(GetConstsA()); // 正確
return 0;
}
能看懂其中的奧秘嗎摆马？總結(jié)一下臼闻，const修飾的返回值如果是類的對(duì)象，那么：
- 這個(gè)返回值不能做左值（放在等號(hào)左邊被賦值或者調(diào)用其成員函數(shù)）
- 這個(gè)返回值的別名必須也被const修飾
4. 舉一反三
知道了一般參數(shù)和返回值被const修飾的情況囤采，我們應(yīng)該能夠推導(dǎo)出const修飾指針參數(shù)和返回值的情況述呐。我們用一段代碼來(lái)看看容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤。
void fun1(int* p)
{
// Do nothing
}
void fun2(const int* cp)
{
*cp = 3; // 錯(cuò)誤
int i = *cp;
int* ip2 = cp; // 錯(cuò)誤
}
const char* fun3()
{
return "result of function fun3()";
}
const int* const fun4()
{
static int i;
return &i;
}
int main()
{
int x = 0;
int* p = &x;
const int* cp = &x;
fun1(p);
fun1(cp); // 錯(cuò)誤
fun2(p);
fun2(cp);
char* cp = fun3(); // 錯(cuò)誤
const char* ccp = fun3();
int* p2 = fun4(); // 錯(cuò)誤
const int* const ccp = fun4();
const int* cp2 = fun4();
*fun4() = 1; // 錯(cuò)誤
return 0;
}
這段程序的各種賦值其實(shí)完全符合第2部分中介紹的原則蕉毯。在傳參和賦值的過(guò)程中需要注意：
- 指針內(nèi)容被const修飾時(shí)乓搬，*p不可修改
- 指針內(nèi)容被const修飾時(shí)，不能賦值給內(nèi)容非const的指針
- 指針變量和內(nèi)容都被const修飾時(shí)代虾，只能給相同情況的指針賦值
說(shuō)起來(lái)有些拗口进肯，仔細(xì)想想其實(shí)和第二部分所講的內(nèi)容相似。
OK棉磨，今天就先到這里江掩。
我是天花板，讓我們一起在軟件開(kāi)發(fā)中自我迭代乘瓤。
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