C++ const的用法详解

前言
const在C/C++中是十分重要的，如果单纯理解为"常量"那么你的格局就小了，今天在这里给大家介绍一下const
在C++中具体详细的用法。
一 const的基本概念
const名叫常量限定符，用来限定特定变量，以通知编译器该变量是不可修改的。习惯性的使用
const，可以避免在函数中对某些不应修改的变量造成可能的改动。
二 const修饰基本数据类型
2.1 const 修饰一般常量及数组

int const a=100;
const int a=100; //与上面等价
int const arr[3]={1,2,3};
const int arr[3]={1,2,3};//与上面等价

char *p="hello"; //非const指针 非const数据
const char *p="hello"; //非const指针，const数据
char * const p="hello"; //const指针，非const数据
const char * const p="hello";//const指针， const数据

2.2 const修饰指针(*)
主要有以下几种类型：

char *p="hello"; //非const指针 非const数据
const char *p="hello"; //非const指针，const数据
char * const p="hello"; //const指针，非const数据
const char * const p="hello";//const指针， const数据

2.2.1 常量指针
const位于星号*左侧，则const就是用来修饰指针所指向的变量，即指针指向为常量。
当为常量指针时，不可以通过修改所指向的变量的值，但是指针可以指向别的变量。

int a=5;
const int *p=&a;
*p=20;// error 不可以通过修改所指向的变量的值
int b=20;
p=&b; //right 指针可以指向别的变量

int a=5;
int *const p=&a;
*p=20; //right 可以修改所指向变量的值
int b=10;
p=&b; //error 不可以指向别的变量

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int a = 10, b = 20;
	int* p1 = &a;//可以修改值 也可以修改方向
	*p1 = 100;
	p1 = &b;
	const int* p2 = &a;//指向
	cout << "p1=" << *p1 << endl;

	int const* p3 = &a;// const 在*前 可以修改指针指向方向
	p3 = &b;
	cout << "p3=" << *p3 << endl;
	
	int* const p4 = &a;// const 在*后 指向不可以改变，但指向的变量值可以改变
	*p4 = 100;
	cout << "*p4=" << *p4 << endl;
	//p4 = &b;// error

	system("pause");
}

3.1.1 如果参数为指针
如果输入参数为指针，加上const之后就会起保护指针意外修改的作用。
void StringCopy(char * strDest,const char * strSource);
在这个函数定义中，我们的参数strSource加上const修饰，就是为了防止strSource被修稿。
可以起到保护作用的原因是:
实参中，指针会指向一段内存地址，调用函数之后，函数会产生一个临时指针变量，这个变量的地址与实参的地址不一样，
但是这两个指针指向的内存是同一块。形参加上const修饰之后，保护了这一块内存地址不被修改，
如果刻意修改这一块内存，编译器会报错。
3.1.2如果参数为引用
如果输入参数为引用，加上const之后既起到了保护作用，也提高了程序效率。
void func(Y y);//这里的Y类型为用户定义的类型
void func(Y &y);//采用引用的方式
调用这个函数我们会产生一个临时对象，随后调用拷贝构造函数，当函数结束的时候，进行析构释放资源。
如果改成引用void func(A &a);只是相当于实参的一个别名，不会产生临时变量。
所以，如果是自定义类型，建议用引用作为函数形参。
3.2 const修饰函数返回值

修饰返回值，就是不能修改返回值
3.2.1 值传递
const int func();
对于函数来说，它的返回值为一个int类型的值，是一个临时的值没有必要用const修饰。
3.2.2 返回值为指针
如果返回值为指针，加上const修饰后，同样的内容是不可以修改的。
这个时候我们接收的变量也必须是const修饰：
const char*=func()
char * str=func();//error
const char * str=func(); //right

3.2.3 返回值为引用
如果返回值为引用，也可以提高效率。但是一般返回引用的地方并不是很多，一般会出现在类的赋值函数中。
而且，用const修饰返回值的引用类型的更少。一般来说不常用。
3.3 const修饰成员函数
const修饰的成员函数是为了保护成员变量，要求const函数不能修改成员变量，否则编译会报错。
函数体内不能修改成员变量的值，增加程序的健壮性或鲁棒性，只有成员函数才可以在后面加const,
普通函数后加const无意义。

class MyClass{
public:
	void func(int x) const;

};

const函数的规则

1. const对象只能访问const成员函数，非const的对象可以访问任何成员函数，包括const成员函数。
2. 如果函数名、参数、返回值都相同的const成员函数和非const成员函数是可以构成重载，那么const对象调用const成员函数，非const对象默认调用非const的成员函数.
3. const成员函数可以访问所有成员变量，但是只能访问const的成员函数。
4. 非const成员函数，可以访问任何成员，包括const成员函数。
5. const成员函数不能修改任何的成员变量，除非变量用mutable

四 类中定义变量(const的特殊用法)
在类中实现常量的定义大致有这么几种方式实现：使用枚举类型，使用const或static
4.1使用枚举类型

class test
{
	enum{a=10,b=20};//枚举常量
	int array1[a];
	int array2[b];
};

4.2 使用const或static
C++11 仅不允许在类声明中初始化static非const类型的数据成员。

#include<iostream>
using namespace std;
// using c++11 standard
class CTest11
{
public:
	static const int a = 3; // ok in C++11
	//static int b = 4;//Error
	static int b;
	const int c = 5; //ok in c++11
	int d = 6;
public:
	CTest11():c(0){}// ok in c++11

};
int main()
{
	CTest11 testobj;

	cout << testobj.a << testobj.c << testobj.d << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

4.3 总结
在不同的标准下 是略微有所不同的

1. 对于static const类型的成员变量不管是旧的C++标准还是C++11都是支持在定义时初始化的。
2. 对于const 非staic类型的成员变量C++03和C++11的标准都是不支持在定义时初始化的。
3. 对于const非static类型的成员变量C++03要求必须在构造函数的初始化列表中来初始化，而C++的标准支持这种写法，同时允许在定义时进行初始化操作。
4. 对于非static 非const成员变量，C++03标准不允许在成员变量定义时初始化，但是C++11标准
   允许在类的定义时对这些非静态变量进行初始化。

五 使用const的好处

1. 可以定义const常量
   这样可以避免由于无意间修改数据而导致的编程错误，提供了一个保护作用。

2. 便于进行类型检查
   const常量有数据类型，而宏常量没有数据类型，编译器可以对前者进行类型安全检查，而对后者只进行字符替换，
   没有类型安全检查，并且在字符替换时可能会产生意料不到的错误。

3. 为函数重载提供了一个参数
   const修饰的函数可以看做是对同名函数的重载

4. 可以节省空间，避免不必要的内存分配
   编译器通常不为普通const常量分配存储空间，而是将他们保存在符号表中，这使得它成为一个编译期的常量，
   没有了存储与读内存的操作，是的它的效率也很高。