C++ const 关键字小结

const 是 constant 的缩写，本意是不变的，不易改变的意思。在 C++ 中是用来修饰内置类型变量，自定义对象，成员函数，返回值，函数参数。

C++ const 允许指定一个语义约束，编译器会强制实施这个约束，允许程序员告诉编译器某值是保持不变的。如果在编程中确实有某个值保持不变，就应该明确使用const，这样可以获得编译器的帮助。

一、const修饰普通类型的变量

const int  a = 7; 
int  b = a; // 正确
a = 8;       // 错误，不能改变

a 被定义为一个常量，并且可以将 a 赋值给 b，但是不能给 a 再次赋值。对一个常量赋值是违法的事情，因为 a 被编译器认为是一个常量，其值不允许修改。

接着看如下的操作：

实例

#include<iostream>
 
using namespace std;
 
int main(void)
{
    const int  a = 7;
    int  *p = (int*)&a;
    *p = 8;
    cout<<a;
    system("pause");
    return 0;
}

对于 const 变量 a，我们取变量的地址并转换赋值给 指向 int 的指针，然后利用 *p = 8; 重新对变量 a 地址内的值赋值，然后输出查看 a 的值。

从下面的调试窗口看到 a 的值被改变为 8，但是输出的结果仍然是 7。

从结果中我们可以看到，编译器然后认为 a 的值为一开始定义的 7，所以对 const a 的操作就会产生上面的情况。所以千万不要轻易对 const 变量设法赋值，这会产生意想不到的行为。

如果不想让编译器察觉到上面到对 const 的操作，我们可以在 const 前面加上 volatile 关键字。

Volatile 关键字跟 const 对应相反，是易变的，容易改变的意思。所以不会被编译器优化，编译器也就不会改变对 a 变量的操作。

实例

#include<iostream>
 
using namespace std;
 
int main(void)
{
    volatile const int  a = 7;
    int  *p = (int*)&a;
    *p = 8;
    cout<<a;
    system("pause");
    return 0;
}

输出结果如我们期望的是 8。

二、const 修饰指针变量。

const 修饰指针变量有以下三种情况。

• A: const 修饰指针指向的内容，则内容为不可变量。
• B: const 修饰指针，则指针为不可变量。
• C: const 修饰指针和指针指向的内容，则指针和指针指向的内容都为不可变量。

对于 A:

const int *p = 8;

则指针指向的内容 8 不可改变。简称左定值，因为 const 位于 * 号的左边。

对于 B:

int a = 8;
int* const p = &a;
*p = 9; // 正确
int  b = 7;
p = &b; // 错误

对于 const 指针 p 其指向的内存地址不能够被改变，但其内容可以改变。简称，右定向。因为 const 位于 * 号的右边。

对于 C: 则是 A 和 B的合并

int a = 8;
const int * const  p = &a;

这时，const p 的指向的内容和指向的内存地址都已固定，不可改变。

对于 A，B，C 三种情况，根据 const 位于 * 号的位置不同，我总结三句话便于记忆的话："左定值，右定向，const修饰不变量"。

三、const参数传递和函数返回值。

对于 const 修饰函数参数可以分为三种情况。

A：值传递的 const 修饰传递，一般这种情况不需要 const 修饰，因为函数会自动产生临时变量复制实参值。

实例

#include<iostream>
 
using namespace std;
 
void Cpf(const int a)
{
    cout<<a;
    // ++a;  是错误的，a 不能被改变
}
 
int main(void)
 
{
    Cpf(8);
    system("pause");
    return 0;
}

B：当 const 参数为指针时，可以防止指针被意外篡改。

实例

#include<iostream>
 
using namespace std;
 
void Cpf(int *const a)
{
    cout<<*a<<" ";
    *a = 9;
}
 
int main(void)
{
    int a = 8;
    Cpf(&a);
    cout<<a; // a 为 9
    system("pause");
    return 0;
}

C：自定义类型的参数传递，需要临时对象复制参数，对于临时对象的构造，需要调用构造函数，比较浪费时间，因此我们采取 const 外加引用传递的方法。

并且对于一般的 int、double 等内置类型，我们不采用引用的传递方式。

实例

#include<iostream>
 
using namespace std;
 
class Test
{
public:
    Test(){}
    Test(int _m):_cm(_m){}
    int get_cm()const
    {
       return _cm;
    }
 
private:
    int _cm;
};
 
 
 
void Cmf(const Test& _tt)
{
    cout<<_tt.get_cm();
}
 
int main(void)
{
    Test t(8);
    Cmf(t);
    system("pause");
    return 0;
}

结果输出 8。

对于 const 修饰函数的返回值。

Const 修饰返回值分三种情况。

A：const 修饰内置类型的返回值，修饰与不修饰返回值作用一样。

实例

#include<iostream>
 
using namespace std;
 
const int Cmf()
{
    return 1;
}
 
int Cpf()
{
    return 0;
}
 
int main(void)
{
    int _m = Cmf();
    int _n = Cpf();
 
    cout<<_m<<" "<<_n;
    system("pause");
    return 0;
}

B: const 修饰自定义类型的作为返回值，此时返回的值不能作为左值使用，既不能被赋值，也不能被修改。

C: const 修饰返回的指针或者引用，是否返回一个指向 const 的指针，取决于我们想让用户干什么。

四、const修饰类成员函数

const 修饰类成员函数，其目的是防止成员函数修改被调用对象的值，如果我们不想修改一个调用对象的值，所有的成员函数都应当声明为 const 成员函数。

注意：const 关键字不能与 static 关键字同时使用，因为 static 关键字修饰静态成员函数，静态成员函数不含有 this 指针，即不能实例化，const 成员函数必须具体到某一实例。

下面的 get_cm()const; 函数用到了 const 成员函数：

实例

#include<iostream>
 
using namespace std;
 
class Test
{
public:
    Test(){}
    Test(int _m):_cm(_m){}
    int get_cm()const
    {
       return _cm;
    }
 
private:
    int _cm;
};
 
 
 
void Cmf(const Test& _tt)
{
    cout<<_tt.get_cm();
}
 
int main(void)
{
    Test t(8);
    Cmf(t);
    system("pause");
    return 0;
}

如果 get_cm() 去掉 const 修饰，则 Cmf 传递的 const _tt 即使没有改变对象的值，编译器也认为函数会改变对象的值，所以我们尽量按照要求将所有的不需要改变对象内容的函数都作为 const 成员函数。

如果有个成员函数想修改对象中的某一个成员怎么办？这时我们可以使用 mutable 关键字修饰这个成员，mutable 的意思也是易变的，容易改变的意思，被 mutable 关键字修饰的成员可以处于不断变化中，如下面的例子。

实例

#include<iostream>
using namespace std;
class Test
{
public:
    Test(int _m,int _t):_cm(_m),_ct(_t){}
    void Kf()const
    {
        ++_cm; // 错误
        ++_ct; // 正确
    }
private:
    int _cm;
    mutable int _ct;
};
 
int main(void)
{
    Test t(8,7);
    return 0;
}

这里我们在 Kf()const 中通过 ++_ct; 修改 _ct 的值，但是通过 ++_cm 修改 _cm 则会报错。因为 ++_cm 没有用 mutable 修饰。