[转] const T、const T*、T *const、const T&、const T*& 的区别

这里的T指的是一种数据类型,可以是int、long、doule等基本数据类型,也可以是自己类型的类型class。单独的一个const你肯定知道指的是一个常量,但const与其他类型联合起来的众多变化,你是不是就糊涂了?下面我们一一来解析。

const T

定义一个常量,声明的同时必须进行初始化。一旦声明,这个值将不能被改变。

1 int i = 5;
2 const int constInt = 10;        //正确
3 const int constInt2 = i;        //正确
4 constInt = 20;                  //错误,常量值不可被改变
5 const int constInt3;            //错误,未被初始化

const T*

指向常量的指针,不能用于改变其所指向的对象的值。

 1 const int i = 5;
 2 const int i2 = 10;
 3 const int* pInt = &i;           //正确,指向一个const int对象,即i的地址
 4 //*pInt = 10;                   //错误,不能改变其所指缶的对象
 5 pInt = &i2;                     //正确,可以改变pInt指针本身的值,此时pInt指向的是i2的地址
 6 const int* p2 = new int(8);     //正确,指向一个new出来的对象的地址
 7 delete p2;                      //正确
 8 //int* pInt = &i;               //错误,i是const int类型,类型不匹配,不能将const int * 初始化为int *
 9 int nValue = 15;
10 const int * pConstInt = &nValue;//正确,可以把int *赋给const int *,但是pConstInt不能改变其所指向对象的值,即nValue
11 *pConstInt = 40;                //错误,不能改变其所指向对象的值

const int* 与int* const的区别

指针本身就是一种对象,把指针定义为常量就是常量指针,也就是int* const的类型,也可以写成int *const,声明时必须初始化。

 1 int nValue = 10;
 2 int* const p = &nValue;
 3 int *const p2 = &nValue;
 4                                     //const int* 指针指向的对象不可以改变,但指针本身的值可以改变;
 5                                     //int* const 指针本身的值不可改变,但其指向的对象可以改变。
 6 int nValue1 = 10;
 7 int nValue2 = 20;
 8 int* const constPoint = &nValue1;
 9 //constPoint = & nValue2;           //错误,不能改变constPoint本身的值
10 *constPoint = 40;                   //正确,可以改变constPoint所指向的对象,此时nValue1 = 40
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13 const int nConstValue1 = 5;
14 const int nConstValue2 = 15;
15 const int* pPoint = &nConstValue1;
16 //*pPoint  = 55;                    //错误,不能改变pPoint所指向对象的值
17 pPoint = &nConstValue2;             //正确,可以改变pPoint指针本身的值,
18                                     //此时pPoint邦定的是nConstValue2对象,即pPoint为nConstValue2的地址

const int* const 是一个指向常量对象的常量指针,即不可以改变指针本身的值,也不可以改变指针指向的对象。

1 const int nConstValue1 = 5;
2 const int nConstValue2 = 15;
3 const int* const pPoint = &nConstValue1;
4 //*pPoint  = 55;                    //错误,不能改变pPoint所指向对象的值
5 //pPoint = &nConstValue2;           //错误,不能改变pPoint本身的值

const T&

对常量(const)的引用,又称为常量引用,常量引用不能修改其邦定的对象。

1 int i = 5;
2 const int constInt = 10;
3 const int& rConstInt = constInt;    //正确,引用及邦定的值都是常量
4 rConstInt = 5;                      //错误,不能改变引用所指向的对象

允许为一个常量引用邦定一个非常量对象、字面值,甚至是表达式;引用的类型与引用所指向的类型必须一致。

 1 int i = 5;
 2 int& rInt = i;                      //正确,int的引用
 3 const int constInt = 10;
 4 const int& rConstInt = constInt;    //正确,引用及邦定的值都是常量
 5 const int& rConstInt2 = rInt;       //正确,用rInt邦定的对象进行赋值
 6 rInt = 30;                          //这时,rConstInt2、rInt、i的值都为30
 7 //rConstInt2 = 30;                  //错误,rConstInt2是常量引用,rConstInt2本身不能改变所指向的对象
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10 int i2 = 15;
11 const int& rConstInt3 = i2;         //正确,用非常量的对象为其赋值
12 const int& rConstInt4 = i + i2;     //正确,用表达式为其赋值,值为45
13 i = 20;                             //此时i=20, rInt = 20, rConstInt4 = 45,说明rConstInt4邦定的是i + i2的临时变量
14 const int& rConstInt5 = 50;         //正解,用一个常量值为其赋值

const T*&与T *const&

指向常量对象的指针的引用,这可以分两步来理解:1.const T*是指向常量的指针;2.const T*&指向常量的指针的引用。

 1 const int nConstValue = 1;                      //常量对象
 2 const int nConstValue2 = 2;                     //常量对象
 3 const int* pConstValue = &nConstValue;          //指向常量对象的指针
 4 const int* pConstValue2 = &nConstValue2;        //指向常量对象的指针
 5 const int*& rpConstValue = pConstValue;         //指向常量对象的指针的引用
 6 //*rpConstValue = 10;                           //错误,rpConstValue指向的是常量对象,常量对象的值不可改变
 7 rpConstValue = pConstValue2;                    //正确,此时pConstValue的值等于pConstValue2
 8                                                 //指向常量对象的指针本身是对象,引用可以改变邦定对象的值
 9 
10 int nValue = 5;
11 int nValue2 = 10;
12 int *const constPoint = &nValue;                //常量指针
13 int *const constPoint2 = &nValue2;              //常量指针
14 int *const &rpConstPoint = constPoint;          //对常量指针的引用,邦定constPoint
15 //rpConstPoint = constPoint2;                   //错误,constPoint是常量指针,指针本身的值不可改变
16 *rpConstPoint = 20;                             //正确,指针指向的对象可以改变

在函数中的应用

我们直接从需求出来,假设有这样一个数据结构:

1 typedef struct __Data
2 {
3     int value;
4 public:
5     __Data()
6         :value(0){}
7 }Data;

1.希望传入一个对象,又不想让函数体修改这个对象。

方式<1>

1 void Dealwith(const Data& data)
2 {
3     cout << data.value << endl;
4     //data.value = 5;       //错误,data是常量引用,不能改变其邦定的对象
5 }

这种方式还有一个好处是只有在调用函数的时候会邦定对象,传递的是对象的引用,而不是对象,减少函数调用时对象赋值的花销。

方式<2>

1 void Dealwith(const Data* pData)
2 {
3     cout << pData->value << endl;
4     //pData->value = 5;     //错误,pData是指向常量对象的指针,不能改变其指向的对象
5 }

这种方式与void Dealwith(const Data& data)的功能相同

方式<3>

1 Data g_data(20);
2 void Dealwith(const Data*& pData)
3 {
4     cout << pData->value << endl;
5     //pData->value = 5;     //错误,pData邦定的是指向常量对象的指针,常量对象的指针不能改变其指向的对象
6     pData = &g_data;        //正确,pData是[指向常量对象的指针]的引用,引用可改变其邦定的对象
7 }

调用如下:

1 Data d(10);
2 const Data* pData = &d;
3 Dealwith(pData);
4 cout << pData->value << endl;   //此时pData->value为20,d.value还是10

这种方式函数未改变传入的对象的值,但可以返回另外一个对象的指针。注意返回的指针必须指向全局的对象,如果返回函数内定义的对象,退出函数作用域后,其指针将无效,这是非常危险的;如果Dealwith是成员函数,也可以返回指向成员的指针。

2.在类中的使用,返回一个类的成员,但不希望调用方修改这个成员。

方式<1>

class MyData { public : MyData(std::string name, Data data) { m_name = name; m_data = data; } const Data* GetData() { return &m_data; } private: std::string m_name; Data m_data; };

 1 class MyData
 2 {
 3 public :
 4     MyData(std::string name, Data data)
 5     {
 6         m_name = name;
 7         m_data = data;
 8     }
 9 
10     const Data* GetData()
11     {
12         return &m_data;
13     }
14 
15 
16 private:
17     std::string m_name;
18     Data m_data;
19 };

调用如下:

1 MyData mydata("", Data(100));
2 const Data* pData = mydata.GetData();
3 cout << pData->value << endl;   //pData->value = 100
4 //pData->value = 50;            //错误,pData是指向常量对象的指向,不能改变其指向对象的值 

方式<2>

有人可能会问GetData也可以写成这样:

1 const Data& GetData()
2 {
3     return m_data;
4 }

这样的话,调用方常常容易写成这样:

1 MyData mydata("", Data(100));
2 Data data = mydata.GetData();   //这会有个赋值的过程,会把mydata.m_data赋给data
3 cout << data.value << endl;     //data.value = 100
4 data.value = 50;                //正确,data.value=50,但mydata.m_data.value还是100

这样调用时会有一个结果赋值的过程,如果Data是一个复杂的类,会有较大的开销,其效果与下面这种方式是一样的:

1 Data GetData()
2 {
3     return m_data;
4 }

当然,如果调用方这样使用是正确的:

1 const Data& GetData()
2 {
3     return m_data;
4 }
1 MyData mydata("", Data(100));
2 const Data& data = mydata.GetData();    //这会有个赋值的过程,会把mydata.m_data赋给data
3 cout << data.value << endl;             //data.value = 100
4 //data.value = 50;                      //错误,data是一个对常量的引用,不能改变其邦定的对象

这对调用方的技术能力要求比较高,如果你是设计方,一定要尽量使接口简单易用。

方式<3>

如果你要传入一个Data进行一些处理,处理完后返回类的成员m_data,可如下实现:

1 void DoSomething(const Data*& pData)
2 {
3     if (pData != NULL)
4     {
5         // doto: 这里实现你要处理的功能
6     }
7     pData = &m_data;
8 }

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