C++ Primer 学习笔记：const限定符

男娘i 2022-06-01 21:36 515阅读 0赞

# const 限定符 #

const限定的是不可以改变的变量，有几个例子如下

const int a = 12;// 正确，编译时候初始化
    const int b = size();//正确，运行时刻初始化
    const int c;//错误，未初始化

从上面的例子可以看出，const声明的变量必须完成初始化，如果是常量的话会在编译时刻完成初始化，否者会在运行时刻完成初始化，下面的做法也是正确的

int a = 1;
    const int b = a; //正确，拷贝复制
    int c = b;//正确，拷贝复制

上面的例子也就是说const限定的变量和非const的变量可以相互通过拷贝来完成复制，初始化。

**注意通过编译时刻完成const变量的初始化的时候，编译器会把程序中出现对应变量的地方直接替换成对应的值，一般情况下，const边对象仅仅在该文件内有效，对于其他文件是无法访问的**，但是假如需要一个const变量可以让其他的文件一起访问使用呢》应该怎么办呢？

方法1：extern

extren const int a=123;//在file1.cpp 声明定义，其他文件允许访问
    
    extern const int a;//在file2.cpp声明，和file1.cpp中的是一个变量

也就是通过extern声明const变量，来完成对一个const变量的访问

方法2：使用C++的头文件

这个方法更加常见和简单，直接在类中定义和声明const变量，需要访问该变量的只需要include该类即可

## const 应用 ##

允许把一个非const和const变量赋值给一个const引用，反之把一个const引用赋值给一个非const变量是不可以叠，如下

int i=42;
    const int &r1 = i;//正确
    const int &r2 = 42;// 正确
    const int &r3 = 2*r2;//正确
    
    int &r4 = r1*2;//错误

还有一个例子，如下：

double a = 3.14;
        const int &b = a;

这个是可以通过编译的，这个其实程序会作两步

double a = 3.14;
        const int tmp = a;
        const int &b = tmp;

所以编译没有问题，这种情况会与const的含义造成矛盾，不过一般程序员也不会这么做，所以也就认为是非法的，但是编译可以通过

中的来说，**引用通常用在函数调用的时候参数传递**，

## 指针和const ##

**指向常量的指针，就是指针指向的对象是常量const，**如下：

const int a = 123；
    const int *p = &a;//正确
     int *pp = &a;// 错误
    *p = 34; //错误

使用const常量初始化const指针是正确的，但是使用非const变量初始化也是正确的，不可以使用指针修改变量，但是直接使用该变量修改时可以的，如下：

const int a = 123；
    int b = 34;
    const int *p = &a;//正确
    const int *pp = &b;//正确,
    b = 25; //正确
    *pp = 26; //错误

指针是常量的，也就是指针本身是const，不可改变，但是指向的值可以是const或者不是，代码如下：

const int a = 123;
        int b = 34;
        int const* p = &a; //正确
        int const* p1 = &b;//正确
    
        const int const* p2 = &a;//正确
        const int const* p3 = &b;//正确

## 顶层const和底层const ##

正如前面的显示，一旦指针和const结合就会出现4种情况，那么指针本身是不是常量和指针指向的值是不是常量可以分为两个问题，我们令**顶层const指的是指针本身是不是const，底层const指的是指针指向的值是不是const**

如下：

这里写代码片

## constexpr和常量表达式 ##

constexpr是C++11新标准规定的规定的关键字。有时我们很难分辨一个初始值是不是常量表达式，当然可以定义一个 const变量并把它的初始值设为我们认为的某个常量表达式，但在实际使用时，尽管要求如此却常常发现初始值并非常量  
表达式的情况。可以说，这时的对象的定义与使用根本就是两回事。

C++11新标准规定，**允许将变量声明为constexpr类型让编译器来验证变量的值是否是一个常量表达式。**  
声明为constexpr的变量一定是一个常量，而且必须用常量表达式初始化：

constexpr int mf = 0; // 0 是常量表达式 
    constexpr int limit = mf + 1; // mf + 1 是常量表达式 
    constexpr int sz = size(); // 只有当 size() 是一个constexpr函数时才是一条正确的声明语句

constexpr函数要求所定义的函数足够简单以使得编译时就可以计算其结果

constexpr int Dec(int i)
    { 
        return i-1; 
    }

constexpr还能修饰类的构造函数，即保证传递给该构造函数的所有参数都是constexpr，那么产生的对象的所有成员都是constexpr， 该对象也是constexpr对象了，可用于只使用constexpr的场合。  
constexpr构造函数的函数体必须为空，所有成员变量的初始化都放到初始化列表中。

class Test {
        public: 
            constexpr Test(int arg1, int arg2) : v1(arg1), v2(arg2) {}
        private:
            int v1;
            int v2; 
    }
    
    constexpr Test A(1,2)
    enum e = {x = A.v1, y = A.v2};

使用constexpr的好处

1，是一种很强的约束，更好的保证程序的正确定语义不被破坏；  
2，编译器可以对constexper代码进行非常大的优化，例如：将用到的constexpr表达式直接替换成结果；  
3，相比宏来说没有额外的开销。

但是目前感觉用不到