前言

在學習C++時，const關鍵字的知識點分散在書的各個章節。當我們嘗試在編程時使用const時，總會感覺有一些細節被遺忘，因而不能得心應手地使用const關鍵字。因此，本篇文章嘗試著對const關鍵字的做一些總結。參考書籍《C++ Primer Plus》

const總結

這裡是我做的關於const關鍵字的一些總結，之後的各章便是對書中知識點的理解。

• const限定符創建的常量不可再次修改。
• 創建常量時記得初始化。
• const創建的常量可以用來聲明數組長度。
• const int * p;，p指向常量，p可修改，*p不可修改。
• int * const p;, p指向變數，p不可修改，*p可修改。
• const指針可以接受const數據和非const數據。
• 非const指針僅可以接收非const數據。
• 不允許將非const指針的地址賦值給const指針。
• const引用創建臨時變數的兩種情況。
• const全局變數是內部鏈接性，如static。可用extern更改鏈接性。可在頭文件中使用。
• cv-限定符。
• const成員函數，void show() const;,表示函數不會修改調用對象（類成員）。

const限定符

const關鍵字是C++中較為常用的一個關鍵字。當我們想創建一個符號常量時，按照C語言的習慣，我們一般會使用#define這種預處理器方法，例如#define ZERO 0。但在C++中，提供了一種更好的處理符號常量的方法，那就是const關鍵字。

創建常量

創建一個常量的通用格式：const type name = value;
例如：

const int zero = 0; // 一個普通的常量·

這個例子中，被const修飾過的變數zero會變為常量。常量zero被初始化後，其值就被固定了，C++編譯器不允許再次修改常量的值。

常量初始化

這裡有一點需要註意：在用const聲明一個變數時，需要進行初始化。例如下麵的代碼是錯誤的：

const int zero;//聲明常量時需要進行初始化，否則zero的值未知。
zero = 0;//因為C++編譯器不允許再次修改常量的值。所以此處錯誤。

另外，常量可以用來作為聲明名數組時的元素數目。例如：

const int ten = 10;//創建了一個常量。
int array[ten];//用常量創建數組。

一級指針與const

在用const修飾指針時則會出現一些很微妙的地方。在C++中，可以用兩種不同的方式將const關鍵字用於指針。第一種方法是讓指針指向一個常量，第二種方法是讓指針本身就是常量。其中，第一種方法可以防止使用該指針來修改所指向的值。而第二種方法可以防止改變指針所指的位置。例如：

int value = 0;
const int * p1 = &value; //第一種用法，防止利用p1修改value的值。
int * const p2 = &value; //第二種用法，p2本身不能再修改了。

這裡有一個特殊情況令人在意。如果將一個指向變數的指針指向一個常量會發生什麼？代碼如下：

const int value = 0;
int * p2 = &value; //這是錯誤的，C++禁止這樣的行為。

我們發現，value是常量。但p2是指向value的，那麼我們可以通過* p2對value的值進行修改。可是做這樣的話const的作用就失效了。
事實上，C++禁止這樣的用法。也就是說，C++禁止將const常量的地址賦值給非const指針。因此，上面的代碼是錯誤的。在邏輯上也很好解釋。
我們可以這樣理解：為保證常量不可再次修改的屬性，我們不能通過指針修改常量，因此，非const指針僅可以接收非const數據。與之類似，因為我們聲明瞭const指針目的是不會通過當前指針修改其指向的數據，因此其指向的數據一直都是安全的，自然const數據和非const數據都可以。因此，const指針可以接受const數據和非const數據。

二級指針使用const的限制

關於二級指針與常量的關係有些複雜，我們來看下麵的代碼：

const int ** pp;//這是一個二級const指針
int *p;
const int value = 0;//這是一個常量
pp  = &p;  //這裡是錯誤的，雖然高亮沒有提示錯誤。
           //錯誤C2440：初始化:無法從int **轉換為const int **。
*pp = &value;//兩個都是常量，賦值沒有問題
*p  = 10; //通過p修改了value的值！

如果pp = &p允許的話，那麼我們可以通過二級指針繞開const的限制，如上訴代碼一樣。C++規定，僅當且只有一層間接關係(如指針指向基本數據類型)時，才能將非const地址賦值給const指針。也就是說，C++不允許將非const指針的地址賦值給const指針。
最後，關於const與指針的關係，下麵還有幾個例子，請看：

const int value =0;//這是常量
const int *p1;//p1可變，*p1不可變
int * const p2 = &value;//p2不可變,*p2可變

const int ** pp3;//pp3可變，*pp3可變，**pp3不可變
int * const * pp4;//pp4可變，*pp4不可變，**pp4可變
int ** const pp5;//pp5不可變，*pp5不可變，**pp5可變
const int * const *const p6 = &p1;//pp6不可變，*pp6不可變，**pp6不可變

const引用

我們在使用函數的時候，一般會使用引用形參。原因就是因為速度快，無需走複製的流程。當我們使用引用的時候，如果實參與引用參數不匹配，那麼C++將產生臨時變，關於const引用卻有需要瞭解的知識點。
如果引用形參是const，則C++編譯器將在下麵兩種情況下生成臨時變數：

• 實參的類型正確，但不是左值。
• 實參的類型不正確，但可以轉換為正確的類型。

左值：在C語言中，左值最初指的是可出現在賦值語句左邊的實體，但現在，常規變數和const變數都視為左值,因為可以通過地址訪問它們。
左值例子：變數，數組元素，結構成員，引用，解除引用的指針等。
非左值例子：字面常量(用引號括起的字元串除外，因為它們是地址)，包含多項的表達式等。

代碼例子如下：

double refcube (const double &ra){return ra * ra * ra;}
double side = 3.0;
long edge = 5L;

double x1 = refcube(edge);//實參類型不正確，但可以轉換為正確的類型
double x2 = refcube(7.0);//實參類型正確，但不是左值（字面常量）
double x3 = refcube(side+10.0);//實參類型正確，但不是左值(表達式)

const全局變數

在C++中，const限定符對預設存儲類型稍有影響。預設情況下，C++全局變數的鏈接性是外部的，但const全局變數的鏈接性為內部的。也就是說，在c++看來，全局const定義就像使用了static說明符一樣。
C++這樣做有著很多的好處，這意味著每個文件都有自己的一組常量，而不是所有文件共用一組常量。因此我們可以將常量定義到頭文件中，這樣只要在兩個源代碼文件中包括同一個頭文件，則它們將獲得同一組常量。當然，如果我們希望某個常量的鏈接性為外部的，那麼我們可以使用extern關鍵字來覆蓋預設的內部連接線。extern const int states = 50;

cv-限定符

• const
• volatile
const限定符表明，記憶體被初始化後，程式便不會再對它進行修改。
  volatile限定符表明，即使程式沒有對記憶體單元進行修改，但其中的值也可能發生變化。可能由於硬體的原因，也可能由其他程式修改，如共用數據。這個關鍵字的作用主要是為了改善編譯器的優化能力。
  防止編譯器將該值用緩存的方式進行優化。
  mutable限定符也是需要瞭解的。當我們聲明一個數據結構體為常量，而其中某個成員卻需要修改時。我們可以利用mutable限定符對需要修改的成員加以修飾。例子如下：

struct Data{
int x;
mutable int y;//聲明此成員是可被再次修改的。
};
const Data data = {1,2};//data實例是常量
data.y=3;//但data的y成員可以被再次修改！

上述代碼中，data的const禁止程式修改data的成員，但由於y成員的mutable限定符說明瞭data的y成員不受這種限制，仍然可以被再次修改。

const成員函數

請看如下的代碼片段：

class Data{
int x;
public:
void show(){std::cout <<x;};
}
//
const Data data = {1};
data.show();//這裡會報錯哦！

C++編譯器在data.show();會報錯，因為show();函數無法確保調用對象不被修改。很有可能show函數修改了data中的成員，因此C++編譯器為了保證data不會被再次修改，禁止了這種調用行為。在C++中，解決這類問題的辦法是const成員函數。
請看下麵的代碼：

class Data{
int x;
public:
void show() const {std::cout <<x;};//這裡的const！
}
//
const Data data = {1};
data.show();//這裡不會報錯了

對於show()的聲明應該類似於這樣：void show() const;
對於show()的定義應該類似於這樣：void Data::show() const {...}
這種方式聲明和定義的類函數被稱為const成員函數，const成員函數表示函數不會修改調用對象（類成員）。
最後，本人才疏學淺，可能會有很多錯誤，還望諸君見諒。