• C++ const以及它们的初始化(转)


    原文链接:

     https://blog.csdn.net/qq_40416052/article/details/82655736?depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task&utm_source=distribute.pc_relevant.none-task

     参考链接:

    https://blog.csdn.net/RootCode/article/details/85334499

     

    一、const的用法

      const是不改变的。在C和C++中,我们使用关键字const来使程序元素保持不变。const关键字可以在C++程序的许多上下文中使用。它可以用于:

    1) const变量

      如果你用const关键字做任何变量,你就不能改变它的值。同样,必须在声明的时候初始化常数变量。

    Example:

    int main
    {
    const int i = 10;
    const int j = i + 10; // works fine
    i++; // this leads to Compile time error 
    }


      在上面的代码中,我们使 i 成为常量,因此如果我们试图改变它的值,我们将得到编译时错误。尽管我们可以用它来代替其他变量。

      

    2)指针与const关键字

      指针也可以使用const关键字来声明。当我们使用const和指针时,我们可以用两种方式来做:可以把const应用到指针指向的地方,或者我们可以使指针本身成为一个常数。 

    ①指向const变量的指针:

      这意味着指针指向一个const变量。

    const int* u;
      在这里,表示u是一个指针,可以指向const int类型变量。我们也可以这样写,

    char const* v;
    表示v是指向const类型的char的指针。

    指向const变量的指针非常有用,因为它可以用来使任何字符串或数组不可变

    ②const指针

      为了使指针保持不变,我们必须把const关键字放到右边。

    int x = 1;
    int* const w = &x;
      这里,w是一个指针,它是const,指向一个int,现在我们不能改变指针,这意味着它总是指向变量x但是可以改变它指向的值,通过改变x的值。

        当你想要一个可以在值中改变但不会在内存中移动的存储器时,常量指针指向一个变量是很有用的。因为指针总是指向相同的内存位置,因为它是用const关键字定义的,但是那个内存位置的值可以被更改。

    3)const函数参数和返回类型

    void f(const int i)
    {
    i++; // error
    }
    
    const int g()
    {
    return 1;
    }


    注意几个要点:

    ①对于建立在数据类型中,返回const或非const值,不会有任何影响。

    const int h()
    {
    return 1;
    }
    
    int main()
    {
    const int j = h();
    int k = h();
    }

    j和k都将被赋值为1。不会出现错误。

    ②对于用户定义的数据类型,返回const,将阻止它的修改。

    ③在程序执行时创建的临时对象总是const类型。

     ④如果一个函数有一个非const参数,它在发出调用时不能传递const参数。

    void t(int*)
    {
    // function logic
    }
     如果我们把一个const int参数传递给函数t,会出现错误。

    ⑤但是,一个具有const类型参数的函数,可以传递一个const类型参数以及一个非const参数。

    void g(const int*)
    {
    // function logic
    }
    这个函数可以有一个int,也可以有const int类型参数。

    4)将类数据成员定义为const

      这些是类中的数据变量,使用const关键字定义。 它们在声明期间未初始化。 它们的初始化在构造函数初始化列表中完成。

    class Test
    {
    const int i;
    public:
    Test ( ):i(100)
    {
    };
    
    int main()
    {
    Test t;
    Test s;
    }
    

      


      在这个程序中,i 是一个只读数据成员,在每个对象中它的独立副本将会出现,因此它使用初始化列表进行初始化。一旦初始化,它的值就不能改变

    5)把类对象定义为const

      当一个对象被声明或使用const关键字创建时,它的数据成员在对象的生命周期中永远不会被改变。

    语法:

    const class_name object;
      例如,如果在上面定义的类测试中,我们想要定义一个常数对象,我们可以这样做:

    const Test r;


    6)将类的成员函数定义为const

      const成员函数决不会修改对象中的数据成员。

    语法:

    return_type function_name() const;
    const对象和const成员函数的例子:

    class StarWars
    {
    public:
    int i;
    StarWars(int x) // constructor
    { 
    i = x; 
    }
    
    int falcon() const // constant function
    { 
    /* 
    can do anything but will not
    modify any data members
    */
    cout << "Falcon has left the Base";
    }
    
    int gamma()
    { 
    i++; 
    }
    };
    
    int main()
    {
    StarWars objOne(10); // non const object
    const StarWars objTwo(20); // const object
    
    objOne.falcon(); // No error
    objTwo.falcon(); // No error
    
    cout << objOne.i << objTwo.i;
    
    objOne.gamma(); // No error
    objTwo.gamma(); // Compile time error
    }


    输出结果:

    Falcon has left the Base

    Falcon has left the Base

    10 20

      在这里,我们可以看到,const成员函数永远不会改变类的数据成员,并且它可以与const和非const对象一起使用。但是const对象不能与试图改变其数据成员的成员函数一起使用。

    二、关于const的疑问:

    1.const什么时候为只读变量?
    2.const什么时候是常量?
    const常量的判别标准:

    1.只有字面量初始化的const常量才会进入符号表,在编译阶段编译器直接能够确定它的值,例如 const int  1=10;
    2.使用其他变量初始化的const常量仍然是只读变量,使用初始化列表初始化的const成员变量仍然为只读变量,它们只是不能出现在赋值符号的左边,用一些特殊方法还是可以改变它的值的。
    3.被volatile修饰的const常量不会进入符号表

    注意:

    1.const引用的类型与初始化变量的类型相同时:const 引用可以使得变量有只读属性,通过引用访问变量才有只读属性(直接给变量a赋值还是可以的,b已经拥有只读属性,不可被赋值)


    2.const引用的类型与初始化变量的类型不相同时:生成一个新的只读变量,会分配空间,可用过指针修改这个空间的值。

     注意:只读变量和只读数据区是两个概念,只读变量是语言(编译器)级别的,只读数据区是处理器(操作系统)级别的。并不是所有的处理器都有只读存储区的概念。

               只读变量不一定都会存储在只读存储区,现在知道的情况是大多数的局部只读变量存在栈上,全局的只读变量有些存在只读存储区,但是这里(1、2中)用变量a(字面量1)初始化的引用(在函数外)都不会进只读存储区,只是在全局数据区,依然可以通过指针修改变量的值。

             若在全局定义 const int a = 100;   对a取地址操作等会为1其分配空间,这个空间就在只读存储区(多数编译器),不能通过指针修改。

             到底只读变量何时进只读存储区,跟具体处理器软硬件平台及编译器都有关系。


    Example:

    #include <stdio.h>
    
    int main()
    {
    const int x = 1; //字面量初始化,此时x为常量,进入符号表
    const int& rx = x; //rx代表只读变量
    
    int& nrx = const_cast<int&>(rx); //去掉rx的只读属性
    
    nrx = 5; //改变了nrx内存空间的值
    
    printf("x = %d
    ", x); // 1
    printf("rx = %d
    ", rx); // 5
    printf("nrx = %d
    ", nrx); // 5
    printf("&x = %p
    ", &x); // &x = 002CFD80
    printf("&rx = %p
    ", &rx); // &x = 002CFD80
    printf("&nrx = %p
    ", &nrx); // &x = 002CFD80
    //输出的地址相同,说明了x、rx、nrx代表同样的内存空间
    
    volatile const int y = 2;//volatile代表易变的
    int* p = const_cast<int*>(&y);
    
    *p = 6;
    
    printf("y = %d
    ", y); //y = 6
    printf("p = %p
    ", p); //p = 001BF928
    
    //判别是否是常量是编译器在编译时能不能确认它的值
    const int z = y;
    
    p = const_cast<int*>(&z);
    
    *p = 7;
    
    printf("z = %d
    ", z); // z = 7
    printf("p = %p
    ", p); //p = 001BF910
    
    
    char c = 'c'; 
    char& rc = c;
    const int& trc = c;
    
    rc = 'a';
    
    printf("c = %c
    ", c); // c = a
    printf("rc = %c
    ", rc);// rc = a
    printf("trc = %c
    ", trc);//trc = c
    //变量c是char类型,而trc是int类型,所以生成了一个新的只读变量
    
    
    return 0;
    }


    输出结果:


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