C++中的const

顶层const和底层const

定义

顶层const代表指针本身是一个常量，而底层const则表示指针指向的对象是一个常量。

int a = 10;
const int *p = &a;  // 底层const， 不能通过*p改变a，又叫指向常量的指针。
int* const p = &a;  // 顶层const， p本身的值不能发生改变，又叫常量指针。
const int* const p = &a; // 顶层const + 底层const

拷贝操作

当进行拷贝操作时，顶层const不起作用（拷贝不会改变对象本身的值），但拷入和拷出对象的底层const应该一样，或者可以转化为相同的const类型（非const可以转化为const）。

const int a = 10;
const int b = a; // 正确，顶层const不起作用
int c = a;       // 正确，顶层const不起作用


const int *p1 = &a;   // 正确，底层非const可以转化为底层const
int *p2 = p1;         // 错误，p1的底层const不能转化为底层非const
int* const p3 = p1;   // 错误，p1的底层const不能转化为底层非const

constexpr

constexpr总是把对象声明为顶层const

constexpr int *p1 = nullptr; // 相当于 int* const p1 = nullptr;
constexpr const int *p2 = nullptr; // 相当于 const int* const p2 = nullptr;

typedef

在typedef复合类型的时候，不能简单地把typedef展开。下面的例子说明了这一情况。

typedef char *pstring;
const pstring cstr = 0;
const pstring *ps;

在这里，cstr是指向char的常量指针，而ps是一个指针，它指向的对象是一个指向char的常量指针。原因如下：这两条声明语句的基本数据类型都是 const pstring ，const是对给定类型的修饰，而给定的类型是 pstring ，也即 char * ，所以const修饰的是指向char的指针，也即，这个指针是一个常量，因此 const pstring 声明的类型是 char * const 类型。

这与直接把typedef展开时的理解是完全不同的。直接展开时，const pstring就变成了const char * ，前者的数据类型是指针，而后者的数据类型是char， * 只是声明符的一部分。如果直接展开的话，上述语句就变成了

const char *cstr = 0;
const char **ps;

这样一来，cstr就变成了一个指向char类型常量的指针，ps变成了一个指向const char * 类型的指针。

auto

auto一般会忽略掉顶层const和引用，保留底层const。

const int ci = 1, &cr = ci;
auto b = ci;  // int
auto c = cr;  // int
auto d = &ci; // const int *，因为对顶层const对象取地址得到底层const

当需要auto带顶层const时，应explicly写出。

const auto &r = 1;

decltype

decltype将会保留变量的顶层const和引用。

const int ci = 0, &cr = ci;
decltype(ci) x = 0;  // const int
decltype(cr) y = 0;  // const int &
decltype(cr) z;      // 错误，类型为const int &，必须绑定到一个对象上