【C++】超详细入门 —— 一文带你搞懂const限定符
const限定符的用途很广，普通变量、指针与引用、函数与函数参数、类成员变量成员函数都能用const修饰。虽然const能用的地方很多，但是大都万变不离其宗，它的作用也比较单一，今天博仔就带你来详细解析 const。
1、变量中的const
编写程序过程中，我们有时不希望改变某个变量的值。此时就可以使用关键字 const 对变量的类型加以限定。
1.1 普通变量
直接在普通变量类型声明符前加上 const，可以将声明为 const 类型：
const int a = 0;
这样就把 a 声明成了一个 const 类型的常量，所以我们不能再改变它的值了，所以下面试图改变 a 的语句将会编译报错：
a = 10;
修改局部变量的值：
但是如果 a 是局部变量，就可以通过指针来修改 a 的值：
const int a = 0;
int *p = (int *)&a;
*p = 10;
cout << "a = " << a << endl;
cout << "*p = " << *p << endl;
cout << "p = " << p << endl;
cout << "&p = " << &p << endl;
------------------------------------------------------
out:
a = 0
*p = 10
p = 0x61ff0c
&p = 0x61ff08 程序通过强制类型转换将 a 的地址转换为 int * 类型，并赋值给整型指针 p，然后通过 p 将 a 的值修改为 10。
程序正常运行，但是 a 的值和 p 的值并不相同，明明已经通过指针改变了地址中的内容，这是为什么呢？难道一个地址能存储两个值？当然不能。
这就是 C++ 中的*常量折叠** ，因为常量是在运行时初始化的，编译器对常量进行优化，直接将常量值放在编译器的符号表中，使用常量时直接从符号表中取出常量的值，省去了访存这一步骤。
a 是常量，编译器对 a 在预处理时就进行了替换。a 的地址中的值则被 p 所改变。从 a 的地址与 p 的地址可以看出，a 存储在栈中，所以能对其进行修改。
修改全局变量的值
通过指针修改位于静态存储区的的const变量，语法上没有报错，编译不会出错，一旦运行就会报告异常。因为全局变量存储于静态存储区，静态存储区中的常量只有读权限，不能修改它的值。
const volatile
在局部 const 变量的类型声明符前加上 volatile 关键字可以使用到该常量的地方不会使用对应符号表中的值，而会间接使用栈中的值。
const volatile int a = 0;
int *p = (int *)&a;
*p = 10;
cout << "a = " << a << endl;
cout << "*p = " << *p << endl;
cout << "p = " << p << endl;
cout << "&p = " << &p << endl;
-------------------------------------------------
out:
a = 10
*p = 10
p = 0x61ff0c
&p = 0x61ff08 从上面代码中输出的结果就能看出，所有用到该常量的地方不会替换成了定义时所赋予的值，在运行的时候将会使用通过指针修改后的值。这样就避免了常量折叠的问题。
1.2 const 修饰引用
我们还可以对引用使用 const 限定符，在引用声明的类型声明符前加上 const 就可以声明对const的引用，常量引用不能用来修改它所绑定的对象。
引用绑定到同一种类型，并修改值
直接上例子：
int i = 0;
const int j = 0;
const int &r1 = i;
r1 = 20;
const int &r2 = j;
r2 = 20;
int &r3 = j; 第三行将非常量对象 i 绑定到 const 引用 r1 上，此过程中发生了隐式类型转换，i 的类型为 int，r1 的类型为 const int &， 所以这个过程 i 就从 int 转换为了 const int，所以不能通过 r1 改变 i 的值，但可以直接改变 i 的值。但是 const int 类型不能转换为 int。
:bell:可以这样想，一个普通变量，能被修改也可以不被修改，所以可以转换为const类型；一个const类型变量，不能被修改，所以不能转换为普通变量。
第五行将常量对象 j 绑定到 const 引用 r2 上，不能直接改变 j 的值也不能通过常量引用改变 j 的值。
第七行将常量对象绑定到 const 引用 r3 上，报错，不能将常量对象绑定到常量引用上。
绑定到另一种类型，并修改值
直接上例子：
double i= 1.0;
const int &r1 = i;
i = 2.0;
cout << "i = " << i << endl;
cout << "r1 = " << r1 <<endl;
---------------------------------------
out:
i = 2
r1 = 1 上面的代码将 int 型的引用 r1 绑定到 double 型变量 i 上，然后改变 i 的值，我们发现 r1 并没有改变，它的值反而是绑定 i 时 i 的值。这是因为引用变量的类型与被引用对象的类型不同时，中间会有如下操作：
double i = 1.0; int temp = i; const int &r1 = temp;
r1 引用的是临时量 temp，而不是 i，所以才会出现上面的情况。
1.3 const 修饰指针
当使用const修饰指针变量时，情况就复杂起来了。const可以放置在不同的地方，因此具有不同的含义。来看下面一个例子：
int age = 39;
const int * p1 = &age;
int const * p2 = &age;
int * const p3 = &age;
const int * const p4 = &age; 二三行是一个意思，表示 p 是指向常量的指针；第四行表示 p 是常量指针；第五行表示 p 是指向常量的常量指针。
上面二三行的赋值同样发生了类型转换，从 int * 转换为 const int *。
指向常量的指针和常量指针
顾名思义：常量指针就是指针本身是常量，指针的值不能改变，也就是指针不能改变指向的对象，所以常量指针必须初始化；指向常量的指针就是指向的变量时常量，被指变量不能被修改。
也可以将两者结合，就有了指向常量的常量指针，其具有指向常量的指针和常量指针的共同性质。
修改指向常量的指针和常量指针
int age2 = 20;
*p1 = 20;
*p3 = 20;
p1 = age2;
p3 = age2; 第二行会报错，因为 p1 是指向常量的指针，不能通过指针修改 age 的值；第五行会报错，因为 p3 是常量指针，只能指向 age，不能指向其他变量。
1.4 顶层与底层const
任意常量对象为顶层const，包括常量指针；指向常量的指针和声明const的引用都为底层const。
2、const 函数形参
我们已经了解了变量中const修饰符的作用，调用函数就会涉及变量参数的问题，那么在形参列表中const形参与非const形参有什么区别呢？
2.1 const 修饰普通形参
同样，先来看看普通变量：
void fun(const int i){
i = 0;
cout << i << endl;
}
void fun(int i){
i = 0;
cout << i << endl;
}
int main(){
const int i = 1;
fun(i);
return 0;
} 形参的顶层 const 在初始化时会被忽略，所以上面定义的两个函数实际上是一个函数。编译时会出现'void fun(int)' previously defined here错误。
- 由于普通变量时是拷贝传值，所以 const int 实参可以传给 int 形参。
- 与普通 const 变量一样，第一个 fun 中的形参 i 只可读；第二个function中的 i 则可读可写。
2.2 const 修饰指针形参
与 const 指针变量一样，指向常量的指针形参指向的值不能修改；常量指针形参不能指向其他变量；指向常量的常量指针形参指向的值不能被修改，也不能指向其他变量。
#include
using namespace std;
void fun(const int* i){
cout << *i << endl;
}
void fun(int* i){
*i = 0;
cout << *i << endl;
}
int main(){
const int i = 1;
//调用 fun(const int* i)，没有 fun(const int* i)，则会编译报错，因为没有匹配形参的函数。
fun(&i);
int j = 1;
//调用 fun(int* i)，没有 fun(int* i)，则会调用 fun(const int* i)，此时 j 的值不会被改变
fun(&j);
return 0;
} p1 指向的值不能修改；p2 不能指向其他变量；p3 指向的值不能被修改，也不能指向其他变量。
此外，形参的底层 const 在初始化时不会被忽略，所以上面的两个函数时不同的函数，即重载函数，上面例子编译并不会报错，若果再加上一个void fun(int *const i)就会报错，因为这个函数定义里面 i 是顶层 const。
2.3 const 修饰引用形参
与 const 引用一样，const 引用不会改变被引用变量的值。
#include
using namespace std;
void fun(const int& i){
cout << i << endl;
}
void fun(int& i){
i = 0;
cout << i << endl;
}
int main(){
const int i = 1;
//调用 fun(const int& i)，没有 fun(const int& i)，则会编译报错，因为没有匹配形参的函数。
fun(i);
int j = 1;
//调用 fun(int& i)，没有 fun(int& i)，则会调用 fun(const int& i)，此时 j 的值不会被改变
fun(j);
return 0;
} 由于 const 引用也是底层 const ，所以上面两个函数是不同的函数，即重载函数，编译并不会报错。
3、类常量成员函数
面向对象程序设计中，为了体现封装性，通常不允许直接修改类对象的数据成员。若要修改类对象，应调用公有成员函数来完成。为了保证const对象的常量性，编译器须区分区分试图修改类对象与不修改类对象的函数。例如：
const Screen blankScreen; blankScreen.display(); // 对象的读操作 blankScreen.set(‘*’); // 错误：const类对象不允许修改
C++中的常量对象，以及常量对象的指针或引用都只能调用常量成员函数。
要声明一个const类型的类成员函数，只需要在成员函数参数列表后加上关键字const，例如：
class Screen {
public:
char get() const;
}; 在类外定义const成员函数时，还必须加上const关键字：
char Screen::get() const {
return screen[cursor];
} 若将成员成员函数声明为const，则该函数不允许修改类的数据成员。例如：
class Screen {
public:
int get_cursor() const {return cursor; }
int set_cursor(int intival) const { cursor = intival; }
}; 在上面成员函数的定义中，ok()的定义是合法的，error()的定义则非法。
值得注意的是，把一个成员函数声明为const可以保证这个成员函数不修改数据成员，但是，如果据成员是指针，则const成员函数并不能保证不修改指针指向的对象，编译器不会把这种修改检测为错误。例如:
class Name {
public:
void setName(const string &s) const;
char *getName() const;
private:
char *m_sName;
};
void setName(const string &s) const {
m_sName = s.c_str(); // 错误！不能修改m_sName;
for (int i = 0; i < s.size(); ++i)
m_sName[i] = s[i]; // 不是错误的
} const成员函数可以被具有相同参数列表的非const成员函数重载，例如:
class Screen {
public:
char get(int x,int y);
char get(int x,int y) const;
}; 在这种情况下，类对象的常量性决定调用哪个函数。
const Screen cs; Screen cc2; char ch = cs.get(0, 0); // 调用const成员函数 ch = cs2.get(0, 0); // 调用非const成员函数
const成员函数不能修改类对象数据成员的深层解析：
调用成员函数时，通过一个名为this的隐式参数来访问调用该函数的对象成员。例如：
Name bozai;
bozai.setName("bozai");
bozai.getName("BOZAI"); 调用setName时隐式传入 this 形参，通过改变 this->m_sName 的值来改变bozai对象的m_sName。
当调用getName时，同样是隐式传入 this 形参，不过此时的 this 被 const 修饰了，所以不能通过 this 修改对象的成员了。
🎉到此 const 限定符的讲解就到此结束了，本文主要讲解了 const 的三个大的应用方面，整体来说还是比较详细的，如果有讲解不到位或有误的地方恳请大家批评与交流。
希望大家多多关注，三连支持。你们的支持是我源源不断创作的动力。
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