C++ const小结

const是C++的精髓。用法很多，学会善用const非常非常重要。

const变量

const可用于修饰变量，表示这个变量不可修改：

const double pi = 3.14;
// double const pi = 3.14; 等效的（const放在前后都可以）

这样一来，x就成为编译器眼里的常量，如果尝试给它赋值编译器就报错。这样后面用到很多次需要修改时，就只用改一个了。它的语义通常是“这个变量是整个程序的全局属性，放在开头方便修改”。

喜欢违背规则是人的本性。如果我非要修改它怎么办？那我可以把他的地址取出来强行修改：

const int a = 3; // 1

main() {
	static const int a = 3; // 2
	const int a = 3; // 3
	int *p = (int *)(&a); //获取a的地址，强行转换修改
	cout << *p << endl;

	*p = 9;
	cout << "modifyed\n";
	cout << *p << endl;
}

测试发现，情况1和2会报错，3则正常运行。这是因为1和2中a定义为const后编译时就被放到了只读区，在运行时无权限修改；而情况3下a成为一个栈变量，所以运行时跟其他变量没区别，不会有限制，仅仅是编译器不让你直接改而已。

以上这些都是作死取常量地址导致的，如果没有取地址又开了些优化的话，编译时有可能并不生成a，而是像define一样直接替换后文。这样时间上会更快，但空间上往往会更大。

const指针与传参

下面再看看const作用到指针和引用的情况

int n = 3;
const int cn = 3;

const int &nn = n;
// int &nn = cn;

int *const p = &n;
const int *p = &n;

引用很简单，跟普通变量没有区别。nn不能赋值（但可以给n赋值一起改变两个），但cn不能绑定给nn，因为const赋值给别人时只能继续加不能消除，不然一个引用就可以去掉常量属性了。

在看指针，指针的*好像有很多拜访方式，但其实就两类：

• const在*左侧，此时p可以修改，但*p不能修改
• const在*右侧，此时*p可以修改，但p不能修改，和引用一样，const数不能赋值给这种能修改的指针

多重指针const的通用规则

以二级指针为例，对于多重指针来说也一样。

const与成员函数

const的另一个重要用途就是修饰成员函数。给一个函数加上const，表示该对象成员不可被修改：

struct A{
	int a;
	void foo() const {
		//a = 6; 错误！不可修改
	}
};

这种方式好处多多，它的语义即“该函数不修改对象”，让编译器来检查，也方便阅读。

const成员函数的重载

在C++中，两个成员函数如果一个有const另一个没有，那么他们是可以重载的。

class TextBlock{
public:
	const char& operator[](int pos) const {return text[pos];}
	char& operator[](int pos) {return text[pos];}
};

这个重载的意义是什么呢？因为const对象只能调用const函数，所以这样一来，const对象会调用第一个（仅能读），其他对象会调用第二个（支持读写）。

constexpr(C++11)

constexpr关键字是C++11新加入了关键字。用于在某些情况下替代const。在传统C++里，const修饰的量分为两种：编译时常量和运行时常量：

const int a = 5;//编译时常量
void f(int t) {
	const int p = t; //运行时常量
}

显然，编译时常量就是可以在编译器确定值的，反之则是直到运行才能确认，对他们的处理策略是大不相同的。但是有些时候不好判断你的const是那一种，所以constexpr就成为了手动区分他们的工具。

上例中，将a修改为constexpr，通过编译，验证说明a是编译时常量（因为5是）；修改b时则报错，说明b不是编译时常量（因为t不是）。

constexpr还可作用给函数：

constexpr int size() {
	return 42;
}
constexpr int scale5(int x) {
	return 5 * x;
}
constexpr int a = scale5(4);
constexpr int b = size();
// constexpr int c = scale5(i);

这样一个函数必须要短小（只能有一条return语句）。如果参数为常量表达式（scale5(4)），那么返回值也为常量。否则会被当做一般函数处理，所以c的赋值是错误的，即constexpr函数不一定返回常量值。

注：这是C++11中的constexpr内容，在后续版本中，constexpr的用法又有了较大的修改。

const会提高效率吗

读一个只读变量和读写变量，没有理由存在效率上的差异。但是在编译的层面上，有意添加const可以为编译器提供更多信息，指示编译器更加大胆的优化（就好比volatile或者restrict一样），所以在特定情况下可以生成更优秀的汇编码，跑得更快。