指针和引用（2）指针常量与常量指针

1.知识点

1.1指针常量——指针类型的常量

（1）指针常量本质是常量，指针用来说明常量的类型，表示该常量是一个指针类型的常量。

（2）在指针常量中，指针的值不可变，即始终指向同一个地址。

（3）但指针所指向的地址的值是可以通过*p来改变的。

用法如下：

//技巧：
//(1)读法：从左到右读，前面的是修饰词，后面的是主语
//如先出现指针（*），后出现常量（const），所以是指针常量
//(2)哪个东西不可变：直接看const后边是什么就什么不可变
//const后边是指针（p）,所以是指针本身的值不可变。
int a = 10, b = 20;
int * const p = &a;
*p = 30;

1.2常量指针——指向常量的指针

（1）常量指针本质上是一个指针，常量表示指针指向的内容，说明指针指向的是一个“常量”。

（2）在常量指针中，指针指向的内容是不可变的，不可以通过*p来改变，但变量（指针指向的地址）可以通过自身赋值改变。

（3）另指针指向的地址是可以变的，即指向其他地址。

用法如下：

1 //技巧：
2 //(1)读法：从左到右读，前面的是修饰词，后面的是主语
3 //如下先出现常量（const）,然后出现指针（*），所以是常量指针
4 //(2)哪个东西不可变：直接看const后边是什么就什么不可变
5 //如下const后面是*p,所以是指针指向的地址的值不可变（只限定了不可以通过*p来改变）
6 int a = 10, b = 20;
7 int const *p = &a;//不可以通过*p改变a的值
8 p = &b;//指针的地址是可以变的
9 a = 30;//也可以通过变量本身改变值

1.3const int 与int consts是等价的

const int *p==int const *p

2.面试题

2.1指针常量和常量指针的常见错误

int main(int argc, char *argv[]) {
    int m = 10;
    const int n = 20;
    
    const int *ptr1 = &m;
    int * const ptr2 = &m;

    ptr1 = &n;
    ptr2 = &n;

    *ptr1 = 3;
    *ptr2 = 4;

    int *ptr3 = &n;
    const int *ptr4 = &n;

    int *const ptr5;
    ptr5 = &m;

    const int * const ptr6 = &m;
    *ptr6 = 5;
    ptr6 = &n;

    getchar();
    return 0;
}

答案解析：

int main(int argc, char *argv[]) {
    int m = 10;    //正确，变量
    const int n = 20;    //正确，常量
    
    const int *ptr1 = &m;    //正确，常量指针，指向的地址的内容不可变
    int * const ptr2 = &m;    //正确，指针常量，指针指向不可变，是常量所以必须赋初值

    ptr1 = &n;//正确
    ptr2 = &n;//错误，指针常量，指针的指向不可变

    *ptr1 = 3;//错误，常量指针，指针指向的地址的内容不可变
    *ptr2 = 4;//正确

    int *ptr3 = &n;//错误，不能将常量的地址赋值给普通指针，常量地址只能赋值给常量指针
    const int *ptr4 = &n;//正确

    int *const ptr5;//错误，指针常量是常量，所有常量在定义时都必须赋初值
    ptr5 = &m;//错误，应该定义时直接赋初值

    const int * const ptr6 = &m;//正确，同时包含指针常量和常量指针的性质
    *ptr6 = 5;//错误，不符合常量指针的性质
    ptr6 = &n;//错误，不符合指针常量的性质
    getchar();
    return 0;
}

2.2指针常量用作函数参数

写出程序的输出结果，并说明在函数exchange2中将参数声明为const的意义，是否可以将const修饰符放在*之前。

void exchange1(int a, int b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
void exchange2(int * const a, int * const b) {
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}
int main(int argc, char *argv[]) {
    int m = 10, n = 20;
    exchange1(m, n);
    cout << "m=" << m << ";n=" << n << endl;　　//输出:m=10;n=20
    exchange2(&m, &n);
    cout << "m=" << m << ";n=" << n << endl;　　//输出:m=20,n=10
    getchar();
    return 0;
}

答案：第一行输出的是：m=10,n=20;第二行输出是：m=20,n=10.

解析：exchange1按值传递，函数中a,b值交换与m,n无任何联系，故无法改变m,n的值；exchange2中传入m,n的地址，通过解引用可以在函数内部改变m,n的值。在函数exhange2的参数中，const的作用是将指针声明为指针常量，防止指针a和b在使用过程中意外发生改变（改变将会报错）。如果将const放在*之前，指针a和b变成常量指针，无法修改指针指向的内容，从而无法实现交换m和n的目的。

2.3指针常量和字符串常量的冲突

请写出下面程序的运行结果：

int main(){
  char *const str="apple";
  *str="orange";
  cout<<str<<endl;
  getchar();
  return 0;          
}

答案1（其实有问题，看下面说明，）：

 int main(){
   char *const str="apple"; //错误，为了修改str的值应该去掉const
   *str="orange";//错误，根据字符串赋值规则应该改为str="orange"
   cout<<str<<endl;
   getchar();
   return 0;          
 }

说明：（1）一个字符串返回的是首字母的地址，故*str的值为'a'.

（2）字符串常量是存储在常量区，而常量的值不可以修改，所以在VC编译器中下面的语句是编译不过去的

char *str = "apple";

最正确的语句应该是（因为字符串常量本身是常量，不应该赋值给一个普通指针，这意味着通过指针可以改变常量的值，前后矛盾，上面语句在一些地方能通过编译，其实是由于历史遗留问题）：

const char *str = "apple";

（3）字符串正确赋值给变量应该是给str,因为字符串返回的其实是字符串的首地址，所以应该赋值给指针str，而不是*str，该指针指向首地址。

综上最正确的答案应该如下：

 int main(){
   const char *str = "apple";//常量指针，指向的内容不可变
   str = "oragne";//指针的指向是可变的
   cout<<str<<endl;
   getchar();
   return 0;          
 }