C/C++中const用法总结

const是一个C语言的关键字，它限定一个变量不允许被改变。使用const在一定程度上可以提高程序的健壮性，另外，在观看别人代码的时候，清晰理解const所起的作用，对理解对方的程序也有一些帮助。

虽然这听起来很简单，但实际上，const的使用也是c语言中一个比较微妙的地方，微妙在何处呢？请看下面几个问题。

问题：const变量 & 常量

为什么我象下面的例子一样用一个const变量来初始化数组，ANSI C的编译器会报告一个错误呢？

const int n = 5;

int a
;　

答案与分析:

1）、这个问题讨论的是“常量”与“只读变量”的区别。常量肯定是只读的，例如5， “abc”，等，肯定是只读的，因为程序中根本没有地方存放它的值，当然也就不能够去修改它。而“只读变量”则是在内存中开辟一个地方来存放它的值，只不过这个值由编译器限定不允许被修改。C语言关键字const就是用来限定一个变量不允许被改变的修饰符（Qualifier）。上述代码中变量n被修饰为只读变量，可惜再怎么修饰也不是常量。而ANSI C规定数组定义时维度必须是“常量”，“只读变量”也是不可以的。

2)、注意：在ANSI C中，这种写法是错误的，因为数组的大小应该是个常量，而const int n,n只是一个变量（常量 != 不可变的变量，但在标准C++中，这样定义的是一个常量，这种写法是对的），实际上，根据编译过程及内存分配来看，这种用法本来就应该是合理的，只是 ANSI C对数组的规定限制了它。

3)、那么，在ANSI C 语言中用什么来定义常量呢？答案是enum类型和#define宏，这两个都可以用来定义常量。

问题：const变量 & const 限定的内容

下面的代码编译器会报一个错误，请问，哪一个语句是错误的呢？

typedef char * pStr;

char string[4] = "abc";

const char *p1 = string;

const pStr p2 = string;

p1++;

p2++;

答案与分析：

问题出在p2++上。

1)、const使用的基本形式： const char m;

限定m不可变。

2)、替换1式中的m, const char *pm;

限定*pm不可变，当然pm是可变的，因此问题中p1++是对的。

3)、替换1式char, const newType m;

限定m不可变，问题中的charptr就是一种新类型，因此问题中p2不可变，p2++是错误的。

问题：const变量 & 字符串常量

请问下面的代码有什么问题？

char *p = "i'm hungry!";

p[0]= 'I';　

答案与分析：

上面的代码可能会造成内存的非法写操作。分析如下， “i'm hungry”实质上是字符串常量，而常量往往被编译器放在只读的内存区，不可写。p初始指向这个只读的内存区，而p[0] = 'I'则企图去写这个地方，编译器当然不会答应。

问题：const变量 & 字符串常量2

请问char a[3] = "abc" 合法吗？使用它有什么隐患？

答案与分析：

在标准C中这是合法的，但是它的生存环境非常狭小；它定义一个大小为3的数组，初始化为“abc”，，注意，它没有通常的字符串终止符'\0'，因此这个数组只是看起来像C语言中的字符串，实质上却不是，因此所有对字符串进行处理的函数，比如strcpy、 printf等，都不能够被使用在这个假字符串上。

问题5：const & 指针

类型声明中const用来修饰一个常量，有如下两种写法，那么，请问，下面分别用const限定不可变的内容是什么?

1)、const在前面

const int nValue； //nValue是const

const char *pContent; //*pContent是const, pContent可变

const (char *) pContent;//pContent是const,*pContent可变

char* const pContent; //pContent是const,*pContent可变

const char* const pContent; //pContent和*pContent都是const

2)、const在后面，与上面的声明对等

int const nValue； // nValue是const

char const * pContent;// *pContent是const, pContent可变

(char *) const pContent;//pContent是const,*pContent可变

char* const pContent;// pContent是const,*pContent可变

char const* const pContent;// pContent和*pContent都是const

答案与分析：

const和指针一起使用是C语言中一个很常见的困惑之处，在实际开发中，特别是在看别人代码的时候，常常会因为这样而不好判断作者的意图，下面讲一下我的判断原则：

沿着*号划一条线，const和谁在一边，那么谁就是const，即const限定的元素就是它。你可以根据这个规则来看上面声明的实际意义，相信定会一目了然。

另外，需要注意：对于const (char *) ; 因为char *是一个整体，相当于一个类型(如 char)，因此，这是限定指针是const。

const类型定义：指明变量或对象的值是不能被更新,引入目的是为了取代预编译指令

**************常量必须被初始化*************************

cons的作用

（1）可以定义const常量 例如：

const int Max=100;

int Array[Max];

（2）便于进行类型检查 例如：

void f(const int i) { .........}

编译器就会知道i是一个常量，不允许修改；

（3）可以保护被修饰的东西，防止意外的修改，增强程序的健壮性。

还是上面的例子，如果在函数体内修改了i，编译器就会报错；

例如：

void f(const int i) { i=10;//error! }

(5) 为函数重载提供了一个参考。

class A

{

......

void f(int i) {......} file://一个函数

void f(int i) const {......} file://上一个函数的重载

......

};

(6) 可以节省空间，避免不必要的内存分配。

例如：

#define PI 3.14159 file://常量宏

const doulbe Pi=3.14159; file://此时并未将Pi放入ROM中

......

double i=Pi; file://此时为Pi分配内存，以后不再分配！

double I=PI; file://编译期间进行宏替换，分配内存

double j=Pi; file://没有内存分配

double J=PI; file://再进行宏替换，又一次分配内存！

const定义常量从汇编的角度来看，只是给出了对应的内存地址，而不是象#define一样给出的是立即数，所以，const定义的常量在程序运行过程中只有一份拷贝，而#define定义的常量在内存中有若干个拷贝。

（7） 提高了效率。

编译器通常不为普通const常量分配存储空间，而是将它们保存在符号表中，这使得它成为一个编译期间的常量，没有了存储与读内存的操作，使得它的效率也很高。

使用const

（1）修饰一般常量,常数组，常对象

　　 修饰符const可以用在类型说明符前，也可以用在类型说明符后。 例如：

int const x=2;　　或　　const int x=2;

　　 int const a[5]={1, 2, 3, 4, 5}; 或 const int a[5]={1, 2, 3, 4, 5};

class A;　 const A a; 或 A const a;

　　

（2）修饰指针

const int *A; 或 int const *A; //const修饰指向的对象，A可变，A指向的对象不可变

int *const A; 　 //const修饰指针A， A不可变，A指向的对象可变

const int *const A; //指针A和A指向的对象都不可变

（3）修饰引用

　　 const double & v; 该引用所引用的对象不能被更新

　（4）修饰函数的返回值：

const修饰符也可以修饰函数的返回值，是返回值不可被改变，格式如下：

const int Fun1();

const MyClass Fun2();

（5）修饰类的成员函数：

const修饰符也可以修饰类的成员函数，格式如下：

class ClassName

{

public:

　 　int Fun() const;

　 .....

}；

这样，在调用函数Fun时就不能修改类里面的数据

（6）在另一连接文件中引用const常量

extern const int i; //正确的引用

extern const int j=10; //错误！常量不可以被再次赋值

*******************放在类内部的常量有什么限制？

class A

{

private:

const int c3 = 7; // err

static int c4 = 7; // err

static const float c5 = 7; // err

......

};

初始化类内部的常量

1 初始化列表：

class A

{

public:

A(int i=0):test(i) {}

private:

const int i;

}；

2 外部初始化，例如：

class A

{

public:

A() {}

private:

static const int i;

}；

const int A::i=3;

const在C语言中算是一个比较新的描述符，我们称之为常量修饰符，意即其所修饰

的对象为常量(immutable)。

我们来分情况看语法上它该如何被使用。

1、函数体内修饰局部变量。

例：

void func(){

const int a=0;

}

首先，我们先把const这个单词忽略不看，那么a是一个int类型的局部自动变量，

我们给它赋予初始值0。

然后再看const.

const作为一个类型限定词，和int有相同的地位。

const int a;

int const a;

是等价的。于是此处我们一定要清晰的明白，const修饰的对象是谁，是a,和int没

有关系。const 要求他所修饰的对象为常量，不可被改变，不可被赋值，不可作为

左值（l-value)。

这样的写法也是错误的。

const int a;

a=0;

这是一个很常见的使用方式：

const double pi=3.14;

在程序的后面如果企图对pi再次赋值或者修改就会出错。

然后看一个稍微复杂的例子。

const int* p;

还是先去掉const 修饰符号。

注意，下面两个是等价的。

int* p;

int *p;

其实我们想要说的是，*p是int类型。那么显然，p就是指向int的指针。

同理

const int* p;

其实等价于

const int (*p);

int const (*p);

即，*p是常量。也就是说，p指向的数据是常量。

于是

p+=8; //合法

*p=3; //非法，p指向的数据是常量。

那么如何声明一个自身是常量指针呢？方法是让const尽可能的靠近p;

int* const p;

const右面只有p,显然，它修饰的是p,说明p不可被更改。然后把const去掉，可以

看出p是一个指向 int形式变量的指针。

于是

p+=8; //非法

*p=3; //合法

再看一个更复杂的例子，它是上面二者的综合

const int* const p;

说明p自己是常量，且p指向的变量也是常量。

于是

p+=8; //非法

*p=3; //非法

const 还有一个作用就是用于修饰常量静态字符串。

例如：

const char* name="David";

如果没有const,我们可能会在后面有意无意的写name[4]='x'这样的语句，这样会

导致对只读内存区域的赋值，然后程序会立刻异常终止。有了 const,这个错误就

能在程序被编译的时候就立即检查出来，这就是const的好处。让逻辑错误在编译

期被发现。

const 还可以用来修饰数组

const char s[]="David";

与上面有类似的作用。

2、在函数声明时修饰参数

来看实际中的一个例子。

NAME

memmove -- copy byte string

LIBRARY

Standard C Library (libc, -lc)

SYNOPSIS

#include <string.h>

void *

memmove(void *dst, const void *src, size_t len);

这是标准库中的一个函数，用于按字节方式复制字符串（内存）。

它的第一个参数，是将字符串复制到哪里去（dest),是目的地，这段内存区域必须

是可写。

它的第二个参数，是要将什么样的字符串复制出去，我们对这段内存区域只做读

取，不写。

于是，我们站在这个函数自己的角度来看，src 这个指针，它所指向的内存内所存

储的数据在整个函数执行的过程中是不变。于是src所指向的内容是常量。于是就

需要用const修饰。

例如，我们这里这样使用它。

const char* s="hello";

char buf[100];

memmove(buf,s,6); //这里其实应该用strcpy或memcpy更好

如果我们反过来写，

memmove(s,buf,6);

那么编译器一定会报错。事实是我们经常会把各种函数的参数顺序写反。事实是编

译器在此时帮了我们大忙。如果编译器静悄悄的不报错，(在函数声明处去掉

const即可),那么这个程序在运行的时候一定会崩溃。

这里还要说明的一点是在函数参数声明中const一般用来声明指针而不是变量本身。

例如，上面的size_t len,在函数实现的时候可以完全不用更改len的值，那么是否

应该把len也声明为常量呢？可以，可以这么做。我们来分析这么做有什么优劣。

如果加了const,那么对于这个函数的实现者，可以防止他在实现这个函数的时候修

改不需要修改的值(len),这样很好。

但是对于这个函数的使用者，

1。这个修饰符号毫无意义，我们可以传递一个常量整数或者一个非常量整数过

去，反正对方获得的只是我们传递的一个copy。

2。暴露了实现。我不需要知道你在实现这个函数的时候是否修改过len的值。

所以，const一般只用来修饰指针。

再看一个复杂的例子

int execv(const char *path, char *const argv[]);

着重看后面这个，argv.它代表什么。

如果去掉const,我们可以看出

char * argv[];

argv是一个数组，它的每个元素都是char *类型的指针。

如果加上const.那么const修饰的是谁呢？他修饰的是一个数组，argv[],意思就是

说这个数组的元素是只读的。那么数组的元素的是什么类型呢？是char *类型的指

针.也就是说指针是常量，而它指向的数据不是。

于是

argv[1]=NULL; //非法

argv[0][0]='a'; //合法

3、全局变量。

我们的原则依然是，尽可能少的使用全局变量。

我们的第二条规则 则是，尽可能多的使用const。

如果一个全局变量只在本文件中使用，那么用法和前面所说的函数局部变量没有什

么区别。

如果它要在多个文件间共享，那么就牵扯到一个存储类型的问题。

有两种方式。

1.使用extern

例如

/* file1.h */

extern const double pi;

/* file1.c */

const double pi=3.14;

然后其他需要使用pi这个变量的，包含file1.h

#include "file1.h"

或者，自己把那句声明复制一遍就好。

这样做的结果是，整个程序链接完后，所有需要使用pi这个变量的共享一个存储区域。

2.使用static,静态外部存储类

/* constant.h */

static const pi=3.14;

需要使用这个变量的*.c文件中，必须包含这个头文件。

前面的static一定不能少。否则链接的时候会报告说该变量被多次定义。

这样做的结果是，每个包含了constant.h的*.c文件，都有一份该变量自己的copy,

该变量实际上还是被定义了多次，占用了多个存储空间，不过在加了static关键字

后，解决了文件间重定义的冲突。

坏处是浪费了存储空间，导致链接完后的可执行文件变大。但是通常，这个，小小

几字节的变化，不是问题。

好处是，你不用关心这个变量是在哪个文件中被初始化的。

最后，说说const的作用。

const 的好处，是引入了常量的概念，让我们不要去修改不该修改的内存。直接的

作用就是让更多的逻辑错误在编译期被发现。所以我们要尽可能的多使用const。

但是很多人并不习惯使用它，更有甚者，是在整个程序 编写／调试 完后才补

const。如果是给函数的声明补const,尚好。如果是给 全局／局部变量补const,那

么……那么，为时已晚，无非是让代码看起来更漂亮了。

1. const常量，如const int max = 100;

优点：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（边际效应）

2. const 修饰类的数据成员。如：

class A

{

const int size;

…

}

const数据成员只在某个对象生存期内是常量，而对于整个类而言却是可变的。因为类可以创建多个对象，不同的对象其const数据成员的值可以不同。所以不能在类声明中初始化const数据成员，因为类的对象未被创建时，编译器不知道const 数据成员的值是什么。如

class A

{

const int size = 100; //错误

int array[size]; //错误，未知的size

}

const数据成员的初始化只能在类的构造函数的初始化表中进行。要想建立在整个类中都恒定的常量，应该用类中的枚举常量来实现。如

class A

{…

enum {size1=100, size2 = 200 };

int array1[size1];

int array2[size2];

}

枚举常量不会占用对象的存储空间，他们在编译时被全部求值。但是枚举常量的隐含数据类型是整数，其最大值有限，且不能表示浮点数。

3. const修饰指针的情况，见下式：

int b = 500;

const int* a = & [1]

int const *a = & [2]

int* const a = & [3]

const int* const a = & [4]

如果你能区分出上述四种情况，那么，恭喜你，你已经迈出了可喜的一步。不知道，也没关系，我们可以参考《Effective c++》Item21上的做法，如果const位于星号的左侧，则const就是用来修饰指针所指向的变量，即指针指向为常量；如果const位于星号的右侧，const就是修饰指针本身，即指针本身是常量。因此，[1]和[2]的情况相同，都是指针所指向的内容为常量（const放在变量声明符的位置无关），这种情况下不允许对内容进行更改操作，如不能*a = 3 ；[3]为指针本身是常量，而指针所指向的内容不是常量，这种情况下不能对指针本身进行更改操作，如a++是错误的；[4]为指针本身和指向的内容均为常量。

4. const的初始化

先看一下const变量初始化的情况

1) 非指针const常量初始化的情况：A b;

const A a = b;

2) 指针const常量初始化的情况：

A* d = new A();

const A* c = d;

或者：const A* c = new A();

3）引用const常量初始化的情况：

A f;

const A& e = f; // 这样作e只能访问声明为const的函数，而不能访问一

般的成员函数；

[思考1]： 以下的这种赋值方法正确吗？

const A* c=new A();

A* e = c;

[思考2]： 以下的这种赋值方法正确吗？

A* const c = new A();

A* b = c;

5. 另外const 的一些强大的功能在于它在函数声明中的应用。在一个函数声明中，const 可以修饰函数的返回值，或某个参数；对于成员函数，还可以修饰是整个函数。有如下几种情况，以下会逐渐的说明用法：A& operator=(const A& a);

void fun0(const A* a );

void fun1( ) const; // fun1( ) 为类成员函数

const A fun2( );

1） 修饰参数的const，如 void fun0(const A* a ); void fun1(const A& a);

调用函数的时候，用相应的变量初始化const常量，则在函数体中，按照const所修饰的部分进行常量化，如形参为const A* a，则不能对传递进来的指针的内容进行改变，保护了原指针所指向的内容；如形参为const A& a，则不能对传递进来的引用对象进行改变，保护了原对象的属性。

[注意]：参数const通常用于参数为指针或引用的情况，且只能修饰输入参数;若输入参数采用“值传递”方式，由于函数将自动产生临时变量用于复制该参数，该参数本就不需要保护，所以不用const修饰。

[总结]对于非内部数据类型的输入参数，因该将“值传递”的方式改为“const引用传递”，目的是为了提高效率。例如，将void Func(A a)改为void Func(const A &a)

对于内部数据类型的输入参数，不要将“值传递”的方式改为“const引用传递”。否则既达不到提高效率的目的，又降低了函数的可理解性。例如void Func(int x)不应该改为void Func(const int &x)

2） 修饰返回值的const，如const A fun2( ); const A* fun3( );

这样声明了返回值后，const按照"修饰原则"进行修饰，起到相应的保护作用。const Rational operator*(const Rational& lhs, const Rational& rhs)

{

return Rational(lhs.numerator() * rhs.numerator(),

lhs.denominator() * rhs.denominator());

}

返回值用const修饰可以防止允许这样的操作发生:Rational a,b;

Radional c;

(a*B) = c;

一般用const修饰返回值为对象本身（非引用和指针）的情况多用于二目操作符重载函数并产生新对象的时候。

[总结]

1. 一般情况下，函数的返回值为某个对象时，如果将其声明为const时，多用于操作符的重载。通常，不建议用const修饰函数的返回值类型为某个对象或对某个对象引用的情况。原因如下：如果返回值为某个对象为const（const A test = A 实例）或某个对象的引用为const（const A& test = A实例） ，则返回值具有const属性，则返回实例只能访问类A中的公有（保护）数据成员和const成员函数，并且不允许对其进行赋值操作，这在一般情况下很少用到。

2. 如果给采用“指针传递”方式的函数返回值加const修饰，那么函数返回值（即指针）的内容不能被修改，该返回值只能被赋给加const 修饰的同类型指针。如：

const char * GetString(void);

如下语句将出现编译错误：

char *str=GetString();

正确的用法是：

const char *str=GetString();

3. 函数返回值采用“引用传递”的场合不多，这种方式一般只出现在类的赙值函数中，目的是为了实现链式表达。如：

class A

{…

A &operate = (const A &other); //负值函数

}

A a,b,c; //a,b,c为A的对象

…

a=b=c; //正常

(a=B)=c; //不正常，但是合法

若负值函数的返回值加const修饰，那么该返回值的内容不允许修改，上例中a=b=c依然正确。(a=B)=c就不正确了。

[思考3]： 这样定义赋值操作符重载函数可以吗？

const A& operator=(const A& a);

6. 类成员函数中const的使用

一般放在函数体后，形如：void fun() const;

任何不会修改数据成员的函数都因该声明为const类型。如果在编写const成员函数时，不慎修改了数据成员，或者调用了其他非const成员函数，编译器将报错，这大大提高了程序的健壮性。如：

class Stack

{

public:

void Push(int elem);

int Pop(void);

int GetCount(void) const; //const 成员函数

private:

int m_num;

int m_data[100];

};

int Stack::GetCount(void) const

{

++m_num; //编译错误，企图修改数据成员m_num

Pop(); //编译错误，企图调用非const函数

Return m_num;

}

7. 使用const的一些建议

1 要大胆的使用const，这将给你带来无尽的益处，但前提是你必须搞清楚原委；

2 要避免最一般的赋值操作错误，如将const变量赋值，具体可见思考题；

3 在参数中使用const应该使用引用或指针，而不是一般的对象实例，原因同上；

4 const在成员函数中的三种用法（参数、返回值、函数）要很好的使用；

5 不要轻易的将函数的返回值类型定为const;

6除了重载操作符外一般不要将返回值类型定为对某个对象的const引用;

[思考题答案]

1 这种方法不正确，因为声明指针的目的是为了对其指向的内容进行改变，而声明的指针e指向的是一个常量，所以不正确；

2 这种方法正确，因为声明指针所指向的内容可变；

3 这种做法不正确；

在const A::operator=(const A& a)中，参数列表中的const的用法正确，而当这样连续赋值的时侯，问题就出现了：

A a,b,c:

(a=B)=c;

因为a.operator=(B)的返回值是对a的const引用，不能再将c赋值给const常量。