关于C++中const关键字的一些总结

下面主要对const关键字的一些性质进行说明：

1)关于变量的作用于问题

我们知道一般头文件包含类的定义，extern变量声明和和函数声明，但是const定义的变量也可以放在头文件中。这是一个例外，因为const定义的变量与不带const定义的变量存在着很大区别，例如：我们定义(假设val和cval都定义在函数外内部):

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int val = 0;

int const cval = 0;

虽然定义的形式相似，但是val和cval的作用域却存在很大的差别。因为val定义形式相当于extern int val =0;也就是说val是一个全局变量(在函数外部非const和static变量定义默认加上extern关键字)。如果将val的定义放在头文件中，那将导致多重定义的错误，因为每个包含此头文件的文件都相当于定义一个全局变量val。但是cval却不存在这样的问题，因为const定义的变量默认情况下是文件作用于而不是全局作用于，也就是上面中的cval的定义不会在默认情况下加上extern关键字，从而const关键字定义的变量不是一个全局变量。这样即便将cval的定义放到头文件中也不会发生多处定义的错误，最多只是包含此头文件的文件中都有一个变量cval且其值相同而已。

2)关于引用的赋值问题

    首先给出两段代码，如下：

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double dval = 3.14;                   double dval = 3.14;

const int& cval = dval;               int& val = dval;

虽然表达式相似，但是右边非const的val引用定义却实非法的，为了说明这个问提，我们必须从编译器是如何处理上面两个式子说起，编译器会将上面的式子展开成如下形式(不同内置类型转换时都会发生)：

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double dval = 3.14;

int tmp = dval;

const int& cval = tmp;

如果上式中右边val的定义是正确的，那么将导致与引用的定义相矛盾。我们具体举例说明，假设val的 定义是正确的，那么我们改变val的数值，根据引用的定义，我们知道dval的数值也将发生改变，但是编译器会产生一个中间值，这将导致对val的改变并不会导致dval数值相应的变化而是导致tmp数值的变化，而dval保持不变，从而这就与引用的定义相矛盾。但是const定义的变量却不存在这个问题，因为cval不允许改变cval的值，从而不会出现上面在说val时存在的问题。从而编译器允许cval的定义，但不允许val的定义。最后再说一句，上面的定义同样存在与我们平时感觉上不相符的问题，我们知道引用值应该和被引用值相同，然而对于const变量，在编译期，其值就被确定，而一旦在const之后改变了上面的dval值，这同样将导致cval和dval数值不同。为了避免这种情况，在进行上面的引用定义时，应该保持引用者和被引用者都是const定义。

3)关于函数的重载

    我们知道C++中，函数重载是通过编译器重写函数名字来实现的(c++中重写函数也会将参数考虑进去，例如类型或大小)，在实现的过程中也会将const作为类型进行考虑，重写函数名字。这个很好理解，比如void f(int)和void f(const int)。一个函数类型为(void)(*)(int)，而另一个函数类型为(void)(*)(const int)，这样自然定义的是两个不同类型的变量。这个常常用在配对函

数中，例如重载[]操作符时。

4)关于成员函数

    有如下简单代码：

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class A{

public:

    int get()const

    {

        //++val; //error

        return val;

    }

private:

    int val;

};

我们知道，在成员函数get()中，是不可以改变成员变量的值的。例如在get中进行++val将会报错。为什么会报错呢？首先我们知道，在普通成员函数内访问成员变量是通过this指针来实现的，而this指针的类型为A*const。如果我们如上定义get函数时，在get函数内部的this指针的类型就不再是A* const，而是const A* const的类型。从而如果我们再去修改成员变量的值，自然会报错。也就是说，在成员函数末尾加上const相当于将A*const类型的this转化为const A* const类型的指针。