3. const

一、const含义

• 类型修饰符const是指常类型

• 常类型的变量或对象的值不可以被更新，因此const对象创建时必须要初始化

• const对象是编译期概念，编译器在编译过程中将用到该变量的地方都替换成相应的值

二、const作用

1. 可以定义常量：const in a = 10;
2. 类型检查
   • const与#define宏定义的区别：
     • const常量具有类型，编译器可以进行安全检查；
     • #define宏定义没有数据类型，只是简单的字符串替换，不能进行安全检查
3. 防止修改，起保护作用，增加程序的健壮性
4. 可以节省空间，避免不必要的内存分配

三、const对象默认为文件局部变量

• 默认情况下，const对象被设定为仅在文件内有效，如果要在不同的程序文件中使用同一个const对象，则必须要显示声明extern，并初始化
• 非const变量默认为extern，因此不需要显示声明
• 多个文件之间共享const对象，那么不管是声明还是定义都可添加上extern关键字，这样就只需要定义一次即可

// file_1.cpp
// 定义并初始化了一个常量，该常量可以被其他文件访问
extern const int bufSize = fcn();

// file_2.h
// 与file_1.cpp中定义的bufSize是同一个
extern const int bufSize;

// file_1.cpp定义并初始化了bufSize，因此显然是一个定义，加上了extern则可以被其他文件访问
// file_2.h头文件中的声明也由extern做了限定，其作用是指明bufSize并非本文独有，它的定义将在别处出现
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四、const的引用（常量引用）

• 将引用绑定到const对象上
• 引用的类型必须与其所引用的对象的类型一致
• 常量引用可以绑定到一个普通的类型对象上，只是不能通过该常量引用修改绑定对象的值

const int a = 10;
const int &b = a;


int c = 5;
const int &d = c;
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五、指针与const

5.1 指向常量的指针（pointer to const，const在*左侧）

const int *p = &a;
// 或者
int const *p = &a;
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• const修饰的是指针指向的对象类型，而不是指针本身

const double pi = 3.14;		// pi是常量
const double *p = π		// p可以指向一个双精度常量

double *p2 = π	// 错误！！！p2是一个普通指针，不可以指向一个常量对象
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• 指向常量的指针可以指向一个非常量对象

int a = 1;
const int *p = &a;			// 不可以通过指针p来修改a的值
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• 常量指针指向可以修改（地址），但是指向的值不可以修改（地址保存的值）

5.2 常量指针（const pointer，const在*右侧）

int *const p = &a;
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• const修饰的是指针本身
• 常量指针必须要初始化，且该指针的值不能修改
• 常量指针所指向的值可以通过非常量指针进行修改

#include 
using namespace std;

int main() {
    int num = 0;
    int * const ptr = #  //const指针必须初始化！且const指针的值不能修改
    int * t = #			// 通过非常量指针对常量指针指向的值进行修改
    *t = 1;
    cout << *ptr << endl;
}
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5.3 顶层const

• 顶层const（top-level const）表示指针本身是个常量
• 底层const（low-level const）表示指针所指向的对象是个常量

六、常量表达式和constexpr

• 常量表达式（const expression）是指值不会改变并且在编译过程就能得到计算结果的表达式
• 一个对象是否为常量表达式由它的数据类型和初始值共同决定

const int max_files = 20;
const int limit = max_files + 1;

// 以上两条均为常量表达式
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• C++11新规，允许将变量声明为constexpr类型以便由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