const T、const T*、T *const、const T&、const T*& 的区别

时间：2022-10-29 12:14:46

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。

int i = 5;
const int constInt = 10;        //正确
const int constInt2 = i;        //正确
constInt = 20;                  //错误，常量值不可被改变
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。

const int i = 5;
const int i2 = 10;
const int* pInt = &i;           //正确，指向一个const int对象，即i的地址
//*pInt = 10; //错误，不能改变其所指缶的对象
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
const int* p2 = new int(8);     //正确，指向一个new出来的对象的地址
delete p2;                      //正确
//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 *
int nValue = 15;
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
*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。

int nValue = 10;
int* const p = &nValue;
int *const p2 = &nValue;
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；int* const 指针本身的值不可改变，但其指向的对象可以改变。
int nValue1 = 10;
int nValue2 = 20;
int* const constPoint = &nValue1;
//constPoint = & nValue2; //错误，不能改变constPoint本身的值
*constPoint = 40;                   //正确，可以改变constPoint所指向的对象，此时nValue1 = 40


const int nConstValue1 = 5;
const int nConstValue2 = 15;
const int* pPoint = &nConstValue1;
//*pPoint = 55; //错误，不能改变pPoint所指向对象的值
pPoint = &nConstValue2;             //正确，可以改变pPoint指针本身的值，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。

const int nConstValue1 = 5;
const int nConstValue2 = 15;
const int* const pPoint = &nConstValue1;
//*pPoint = 55; //错误，不能改变pPoint所指向对象的值
//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。

int i = 5;
const int constInt = 10;
const int& rConstInt = constInt;    //正确，引用及邦定的值都是常量
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。

int i = 5;
int& rInt = i;                      //正确，int的引用
const int constInt = 10;
const int& rConstInt = constInt;    //正确，引用及邦定的值都是常量
const int& rConstInt2 = rInt;       //正确，用rInt邦定的对象进行赋值
rInt = 30;                          //这时，rConstInt2、rInt、i的值都为30
//rConstInt2 = 30; //错误，rConstInt2是常量引用，rConstInt2本身不能改变所指向的对象


int i2 = 15;
const int& rConstInt3 = i2;         //正确，用非常量的对象为其赋值
const int& rConstInt4 = i + i2;     //正确，用表达式为其赋值,值为45
i = 20;                             //此时i=20, rInt = 20, rConstInt4 = 45,说明rConstInt4邦定的是i + i2的临时变量
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。

const int nConstValue = 1;                      //常量对象
const int nConstValue2 = 2;                     //常量对象
const int* pConstValue = &nConstValue;          //指向常量对象的指针
const int* pConstValue2 = &nConstValue2;        //指向常量对象的指针
const int*& rpConstValue = pConstValue;         //指向常量对象的指针的引用
//*rpConstValue = 10; //错误，rpConstValue指向的是常量对象，常量对象的值不可改变
rpConstValue = pConstValue2;                    //正确，此时pConstValue的值等于pConstValue2
//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

int nValue = 5;
int nValue2 = 10;
int *const constPoint = &nValue;                //常量指针
int *const constPoint2 = &nValue2;              //常量指针
int *const &rpConstPoint = constPoint;          //对常量指针的引用,邦定constPoint
//rpConstPoint = constPoint2; //错误，constPoint是常量指针，指针本身的值不可改变
*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：

typedef struct __Data
{
    int value;
public:
    __Data()
        :value(0){}
}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>

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

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>

void Dealwith(const Data* pData)
{
    cout << pData->value << endl;
    //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
}

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

方式<3>

Data g_data(20);
void Dealwith(const Data*& pData)
{
    cout << pData->value << endl;
    //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
    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
}

调用如下：

Data d(10);
const Data* pData = &d;
Dealwith(pData);
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;
};

调用如下：

MyData mydata("", Data(100));
const Data* pData = mydata.GetData();
cout << pData->value << endl;   //pData->value = 100
//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：

const Data& GetData()
{
    return m_data;
}

这样的话，调用方常常容易写成这样：

MyData mydata("", Data(100));
Data data = mydata.GetData(); //这会有个赋值的过程，会把mydata.m_data赋给data
cout << data.value << endl; //data.value = 100
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：

Data GetData()
{
    return m_data;
}

当然，如果调用方这样使用是正确的：

const Data& GetData()
{
    return m_data;
}
MyData mydata("", Data(100));
const Data& data = mydata.GetData(); //这会有个赋值的过程，会把mydata.m_data赋给data
cout << data.value << endl; //data.value = 100
//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：

void DoSomething(const Data*& pData)
{
    if (pData != NULL)
    {
        // doto: 这里实现你要处理的功能
    }
    pData = &m_data;
}

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