C++中const 的各种用法
C++中const 关键字的用法
const修饰变量
const 主要用于把一个对象转换成一个常量，例如：
const int size = 512; size = 0; // error: assignment of read-only variable
上面的例子中，定义size为常量并初始化为512，变量size仍是一个左值，但是现在这个左值是不可修改的，任何修改size的尝试都会导致编译错误。
因为常量在定以后就不能被修改，因此const对象定义时必须初始化，否则会引起编译错误，例如：
const int size; // error: uninitialized const
在全局作用域里定义非const变量时，它在整个程序中都可以访问。我们可以把一个非const变量定义在一个文件中，假设已经做了合适的声明，就可以在另外的文件中使用这个变量：
// file1.cpp int counter; // definition // file2.cpp extern int counter; // use counter from file1 ++counter; // increments counter defined in file1
在全局作用域里声明的const变量是定义该对象的文件的局部变量，此变量只存在于那个文件中，不能被其它文件访问。
通常头文件中不能存放变量定义，但const变量是一个例外，当我们在头文件中定义了const变量后，每个包含该头文件的源文件都有了自己的const变量，其名称和值都一样。
通过指定const变量为extern，就可以在整个程序中访问const对象，例如：
// file1.cpp extern const int counter = 0; // definition // file2.cpp extern const int counter; // use counter from file1
总结：
1、非const变量默认为extern。
2、要使const变量能够在其它的文件中访问，必须显式地指定它为extern。
const修饰引用
引用（reference）就是对象的另一个名字，在实际应用中，引用主要用作函数的形参。
引用必须用与该引用同类型的对象初始化：
int i = 42; int &r1 = i; // ok int &r2; // error: a reference must be initialized int &r3 = 10; // error: initialize must be an object
当引用初始化后，不能将其再绑定到另一个对象上：
int i = 42; int j = 37; int &r1 = i; // ok r1 = j; // i=37
const引用是指向const对象的引用，
const int i = 42; const int &r1 = i; // ok int &r2 = i; // error: nonconst reference to a const object
上面的例子中，可以读取但不能修改r1，因此，任何对r1的赋值都是不合法的。
同理，用i初始化r2也是不合法的，r2是普通的非const引用，不能指向const对象。
const 引用可以初始化为不同类型的对象或者初始化为右值，如字面值常量：
int i = 42; const int &r1 = i; const int &r2 = 42; const int &r3 = r2 + i; // 84
const引用绑定到不同但相关类型的对象上是合法的，如下：
double i = 42.1; const int &r1 = i; // ok, r1=42 int &r2 = i; // error
这是因为const引用是只读的，编译器会自动创建一个临时变量，然后将const引用绑定到这个临时变量上：
int temp = i; const int &r1 = temp;
总结：
1、普通非const引用只能绑定到与该引用同类型的对象；
2、const引用则可以绑定到不同但相关的类型的对象，或绑定到右值；
const修饰指针
1、const指针
前面提到，const对象在定义的同时必须初始化，const指针也遵循这一规则。
作为常量，const指针的值不能被修改，这就意味着const指针初始化以后不能再指向其它对象，任何试图给const指针赋值的行为都会导致编译错误。
int i = 42; int j = 42; int* const p1 = &i; // ok int* const p2; // error, uninitialzed const p1 = &j; // error, assignment of read-only variable
const指针本身虽不能修改，但却可以通过它修改所指向的对象的值，
int i = 42; int* const p1 = &i; // ok *p1 = 37; // i=37
2、指向const对象的指针
如果指针指向const对象，则不允许用指针来改变其所指的const值，为了保证这个特性，C++强制要求指向const对象的指针必须具有const特性：
const int i = 42; int* p1 = &i; // error int* const p2 = &i; // error const int* p3 = &i; // ok
指向const对象的指针本身并不是const的，因此定义时可以不必进行初始化，且可以再指向其它对象；
允许把非const对象的地址赋给指向const对象的指针。
const int i = 42; int j = 42; const int* p1; // ok p1 = &i; // ok p1 = &j; // ok *p1 = 37; // error
但不允许指向const对象的指针修改其所指向的值，如上例，p1指向非const变量j，但仍不允许通过p1修改变量j。
3、指向const对象的const指针
int j = 42; const int* const p1 = &j;
这里，既不能修改p1所指向的对象的值，也不允许修改该指针的指向（即p1中存放的地址值）。
4、const和typedef
typedef int *pint; pint const pt; // 该语句相当于int *const pt， const pint pt; //该语句还是相当于int *const pt，而非const int *pt
如上面的例子，把const放在类型pint之前，容易引起对所定义的真正类的误解，要特别注意。
总结：
1、const指针，const修饰的是指针；
2、指向const对象的指针，const修饰的是指针所指向对象的类型；
const修饰迭代器
标准库为每一种标准容器（如vector）定义了一种迭代器类型，迭代器是一种检查容器内元素并遍历元素的数据类型。
例如：
vector<int>::iterator iter = vec.begin(); for (; iter!=vec.end(); ++iter) { cout<< *iter << endl; }
1、const迭代器
声明一个const迭代器时，必须初始化迭代器，一旦被初始化后，就不能改变它的值，但可以改变它所指向的元素的值：
vector<int> vec(10); const vector<int>::iterator iter1 = vec.begin(); *iter1 = 1; // ok iter1++; // error
2、指向const的迭代器（const_iterator）
每种容器类型还定义了一种名为const_iterator的类型，该类型只能用于读取容器内元素，但不能改变其值。
对const_iterator类型解引用时，返回的是一个const值，不允许用const_iterator进行赋值，例如：
const vector<int>::iterator iter1 = vec.begin(); vector<int>::const_iterator iter2 = vec.begin(); *iter1 += 10; // ok *iter2 += 10; // error
对const_iterator迭代器，它自身的值可以改变（即指向不同的元素），但不能用来改变其所指向的元素的值。
const_iterator迭代器可以用来指向一个const的vector对象，而const迭代器对象不被允许，因为它可能改变所指向元素的值，而这个元素是只读的。
const vector<int> vec(10); const vector<int>::iterator iter1 = vec.begin(); // error vector<int>::const_iterator iter2 = vec.begin(); // ok
const修饰类
1、const数据成员
构造函数分为两个阶段执行：a) 初始化阶段，在初始化列表中完成；b) 普通的计算阶段，在构造函数函数体中完成。
在构造函数初始化列表中没有显式提及的每个成员，使用与初始化变量相同的规则来进行初始化：对于类类型数据成员，运行其默认构造函数完成初始化；内置或者复合类型的成员的初始值依赖于对象的作用域：在局部作用域中这些成员不被初始化，而在全局作用域中它们被初始化为0.
没有默认构造函数的类类型成员，以及const或引用类型的成员，必须在构造函数初始化列表中进行初始化。
class T { public: T(int k); private: int i; const int ci; int &ri; }; // no explicit constructor initializer T::T(int k) { i = k; // ok ci = k; // error: cannot assign to a const ri = i; // error: unitialized } // ok, explicit initialze reference and const members T::T(int k):i(k),ci(k),ri(i) {}
2、const函数成员
在类定义中，既可以定义const数据成员，也可以定义const函数成员。
在定义const成员函数时：
1、const关键字必须同时出现在声明和定义中，若只出现在一处，会出现编译错误；
2、const成员函数不能改变其所操作对象的数据成员（mutable成员除外）；
3、构造函数不能为const，创建类类型的const对象时，运行一个普通构造函数来初始化该const对象即可。
例如：
class Sale_item { public: double avg_price() const; bool same_isbn(const Sale_item &rhs) const {return isbn == rhs.isbn;} private: string isbn; unsigned units_sold; double revenue; }; double Sale_item::avg_price() const { if (units_sold) return revenue / units_sold; else return 0; }
我们知道，对于非static成员函数，都有一个隐含的this参数，this指针与调用成员函数的对象绑定在一起：
1、对于非const成员函数，this是一个指向类类型的const指针，可以改变this所指向的值，但不能改变this所保存的地址；
2、对于const成员函数，this是一个指向const类类型的const指针，既不能改变this所指向的值，也不能改变this所保存的地址；
3、不能从const成员函数返回指向类对象的普通引用，const成员函数只能返回*this作为一个const引用。
基于成员函数是否为const，可以重载一个成员函数；同样地，基于一个指针形参是否指向const，可以重载一个成员函数。
const对象只能使用const成员，非const对象可以使用任一成员，但非const版本是一个更好的匹配。
class Screen { public: Screen():contents("hello\n"){} Screen& display(ostream &os) { os<<"non const:\t"<<contents; return *this;} const Screen& display(ostream &os) const { os<<"const:\t"<<contents; return *this;} private: string contents; }; int main() { Screen s1; const Screen s2; s1.display(cout); // non const version s2.display(cout); // const version }
3、可变数据成员（mutable）
可变数据成员永远都不能为const，即使它是const对象的成员时也如此。因此，const成员函数可以改变mutable成员。
class T { public: T():len(0){} void increment() const { len++; cout<<len<<endl;} private: mutable int len; }; int main() { const T t; t.increment(); // len = 1 t.increment(); // len = 2 }
如上例，const对象调用const成员函数，改变了mutable数据成员。
4、static类成员
static成员是类的组成部分，但不是任何对象的组成部分；
static成员函数没有this指针，static成员函数不能声明为const，也不能声明为virtual；
static数据成员必须在类定义体的外部定义，static成员不是通过构造函数进行初始化，而是应该在定义时进行初始化。
const static整型数据成员在类的定义体中初始化时，该数据成员仍须在类的定义体之外进行定义。
