C/C++程序设计——const关键字

1.修饰变量

1.1 作用

功能：不能直接被修改

        const修饰变量，就相当于是定义了一个常量。该变量不能直接被修改，但是可以通过指针修改。

作用：便于维护、提前发现可能错误的修改

        比如程序中大量使用了一个数字10，且不会对其修改，就可以将其定义为const常量，这样若其他地方对其进行了直接修改，编译阶段就会报错；且以后如果要改变这个数字，那么只需要改变定义时这一个地方就可。

1.2 修饰局部变量

（1）C环境下

（2）C++环境下（常量折叠）

在C++环境下，我们运行同上代码：

        我们发现通过指针修改后， val还是输出的10，*p输出的是20，两个的地址也是一样的，但输出值不同，这是什么原因？

常量折叠：

        这就是C++中的常量折叠：const变量（即常量）值，会被存放到编译器的符号表中，参与计算时直接从符号表中取出数据，省去了内存访问的操作，这就是编译器进行的一种优化。编译器在预处理的时候，就对const变量val进行了替换（只读取了这一次），所以输出的是原先的10，而*p指向的是val的存储空间，也实际改变了val存储的数据，所以输出的是20。

const修饰的局部变量：是存储在栈区中。

解决方法：

        使用volatile关键字修饰该变量，保持变量的内存可见性，这样每次访问该变量内容时，都会通过内存去获取。

1.3 const修饰全局变量(C/C++）

        上述内容是在局部const变量条件下，若const修饰的是全局变量，再通过指针去修改，则会引发异常，写入访问权限冲突，也就是不可写。

原因：const修饰的全局变量存储在内存的全局区中，其只有可读属性，无法修改。

2.修饰指针

2.1 指针常量

指针常量：const修饰指针变量名

        表示指针的指向不能被修改，但是指向的内容可以被修改。

2.2 常量指针

常量指针：const修饰*

        表示指针指向的内容不能被修改，但是指针的指向可以修改。

注意：

        当然也可以利用两个const分别修饰*和指针变量名，表示该指针的指向和指向的内容都不能被修改。

3.修饰数组

        表明数组中的每个元素都是const属性，其特性同上。

4.修饰函数形参

（1）void func(const int val);

        形参不能被修改。

（2）void func(const int* val);

        指针形参指向的内容不能被修改，因为实参和形参指向的是同一个地址，所以可以防止函数内部通过形参进行修改其指向内容，起到保护实参指向内容的作用。

（3）void func(int* const val);

        指针形参的指向不能被修改。

（4）void func(const int& val);（C++）

        引用实体无法被修改，保护实体。注意：const放到&符号后不起作用。

注意：const实参不能传递给非const形参；非const实参可以传递给const形参。

5.修饰函数返回值

5.1 修饰普通类型返回值

        没有意义，因为返回的本身就是一个临时变量，具有常量性。

5.2 修饰指针类型返回值

（1）const修饰*

        不能将权限放大，所以不能赋值给非const属性变量。

（2）const修饰指针变量名（在*后面）

        此时可以将其赋值给非const变量，因为此时指针指向的内容可以被修改，将其赋值给非const变量后，也可以对其指向的内容进行修改，并没有放大对指向内容的访问权限。

5.3 修饰引用类型返回值(C++)

        同样只能赋值给const类型引用，表示不能对引用实体进行修改。

6.修饰类的成员变量(C++)

        const修饰类的成员变量，表示其为成员常量，不能被修改，且只能在初始化列表进行初始化。（注：C++98和11中，也支持了声明时初始化，但还是推荐使用初始化列表进行初始化）

7.修饰类的成员函数(C++)

        const修饰的类成员函数称为const成员函数，本质上const修饰的是该成员函数隐藏的this指针，表示在该函数内，不能对类的任何成员进行修改。

this本身的类型：Time* const this

const修饰后：const Time* const this

        相当于this本身的指向就是不能被修改的，通过const成员函数的const修饰后，其指向的内容也不能被修改。

相关问题：

（1）const对象能否调用非const成员函数？

        不能，const类型对象只能调用const成员函数，不能调用普通成员函数。因为普通成员函数可能会对对象中的成员进行修改。

（2）非const对象能否调用const成员函数？

        可以，普通对象对于普通成员函数和const成员函数都可以调用。

（3）const成员函数内，能否调用其他的非const成员函数？

        不能，同理非const成员函数可能会对对象的成员进行修改，而const成员函数内不能对对象的任何成员进行修改。

（4）非const成员函数内，能否调用其他的const成员函数？

        可以。

注意：

        构造函数，拷贝构造函数，析构函数，赋值运算符重载，不可以使用const修饰。因为以上四个函数目的就是对成员进行修改。

mutable关键字：
        mutable关键字修饰成员变量，表示该成员变量可以在const修饰中被修改。