學習了博主的《漫談繼承技術》系列博文之後，相信大家都有所收穫吧！這次博主將和大家一起探討 《靈活而奇特的C++語言特性》 ，主要包括引用、常量（const）、常量表達式（constexpr）、靜態（static）、外部（expert）、類型定義（typedef）、類型別名（aliases）、類型轉換、作用域解析、統一初始化、顯示轉換運算符、特性（attribute）、用戶自定義文本、頭文件、可變長度參數列表和預處理器宏。儘管這個知識清單顯得有點凌亂，但是這些話題都是博主經過精心挑選，是容易混淆的語言特性。本篇我們來學習一下const，增進大家對《靈活而奇特的C++語言特性》的理解。
const是constant的縮寫，指保持不變的量。編譯器會執行這一要求，任何嘗試改變常量的行爲都會當作錯誤處理。此外，當啓用了優化時，編譯器可以利用此信息生成更好的代碼。關鍵字const主要有兩種相關的用法。可以用這個關鍵字標記變量或者參數，也可以用const標記方法。本篇博文主要探討const變量和參數的含義，希望對大家有一點幫助。
const變量和參數
在使用const之前，讓我們先來了解一下const的特性：
①const常量，在定義時必須初始化。
②const常量，在編譯的過程中將該常量替換爲初始化時的值。
③可以通過強制類型轉換將常量的地址賦給指針變量，通過指針變量來修改所指向的空間裏的值。
咱們舉個栗子吧：
#include <iostream>
using namespacestd;
int main(intargc,char**argv)
{
//定義const常量
constintnCValue = 10;
constdoublePI = 3.141592653;
//constint size;
//通過強制類型轉換，使指針指向const常量
int*nPtr = (int*)&nCValue;
double*dPtr = (double*)&PI;
//通過指針修改const修飾的常量值
*nPtr =20;
*dPtr =4.5;
cout<< "*nPtr: "<< *nPtr << endl;
cout<< "nCValue: "<< nCValue << endl;
cout<< "*dPtr: "<< *dPtr << endl;
cout<< "PI: " << PI << endl;
return0;
}
程序運行結果：
注意，上面的特性要視具體的編譯器而定，以上是我在VS 2013上的測試結果。我在圖釋中所說的整型包括bool、char、short、int和long型等數據類型。
如果將上面代碼中的“constint size;”解註釋，編譯器將會報以下錯誤：
可能有的小夥伴會問：“C語言中的const和C++中的const有什麼不同，爲什麼有的時候我將C++中編譯通過的代碼放到C源文件中就會出現編譯錯誤？”。善於發現問題，說明你已經比別人強很多。其實，C語言中const定義的是隻讀變量，不是真正意義上的常量，C++中const定義的纔是真正意義上的常量。那什麼是真正意義上的常量呢？下面我們一起來揭祕一下吧。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS//關閉安全性檢測
#include <iostream>
using namespacestd;
enum COLOR{RED = 20, BLUE,GREEN };
int main(intargc,char**argv)
{
constintsize = 20;
intnArray[size] = { 0 };//在C源文件中次行語句報錯
inti = 0;
//初始化數組
for(auto&var : nArray)
{
var =++i;
}
//輸出數組所有元素
cout<< "nArray = {";
foreach(autovar in nArray)
{
cout<< var << ", ";
}
cout<< "}" << endl;
//switch的參數必須要是整型常量
switch(size)//在C中次行語句報錯
{
caseCOLOR::RED:
printf("size is equal COLOR::RED\n");
break;
caseCOLOR::BLUE:
printf("size is equal COLOR::RED\n");
break;
default:
printf("size is not in COLOR\n");
break;
}
return0;
}
程序運行結果：
在C語言中，const修飾的是隻讀變量，其實它本質還是變量，在真正需要使用常量的地方都會報語法錯誤。而C++中對const進行了擴充，使其修飾的是真正意義上的常量。
可以使用const來“保護”變量不被修改。這個關鍵字的一個重要用法是替換define來定義常量，這是const最直接的應用。上面程序中已經舉過栗子啦，這裏就不在贅述。可能有的小夥伴會問：“那const和define到底有什麼區別呢？還是隻是提供了一種新的定義常量的方式而已？”。當然不是啦，const比define更實用更安全，接下來就讓我們一起來探討const和define之間的區別吧。
const和define之間的主要區別：
①define定義的常量在預處理時進行替換，const定義的常量在編譯的過程中進行替換
②define只是進行簡單的字符替換，不進行類型檢查，const則進行類型檢查
③define定義的常量不會分配空間，而const則會分配空間
④define定義的常量不支持調試（不能查看它在內存空間裏的值），而const定義的常量則可以。
⑤define不能定義形參，const則可以定義形參
關於這些區別的測試就留給大家啦，博主就不再編寫相關代碼了。
const修飾變量，這個變量包括指針變量。可能有的小夥伴聽說過指針常量和常量指針的概念，並對此十分困惑，總是搞混。沒關係，初學指針碰點壁也是很正常的。接下來我們就一起來聊聊它們之間的差異吧。
#include <iostream>
using namespacestd;
int main(intargc,char**argv)
{
intnValue1 = 10;
intnValue2 = 20;
//nPtr是常量指針
constint*nPtr = &nValue1;
//nCPtr是指針常量
int* const nCPtr = &nValue2;
//常量指針：不能通過指針修改所指向對象的值，但可以更改其指向，指向其他對象
//*nPtr= 30;
nPtr =&nValue2;
//指針常量：不能更改其指向，指向其他對象，但可以通過指針修改所指向對象的值
//nCPtr= &nValue1;
*nCPtr =50;
cout<< "nValue1: "<< nValue1 << endl;
cout<< "nValue2: "<< nValue2 << endl;
return0;
}
程序運行結果：
上述代碼中“constint*nPtr = &nValue1;”也可以寫成“intconst *nPtr = &nValue1;”，其效果是一樣的。然而，這一規則卻不適應與“int* const nCPtr = &nValue2;”，將該語句寫爲“int* nCPtr const = &nValue2;”或“intconst* nCPtr = &nValue2;”則不行，直接改變了語句，甚至無法通過編譯。
可以嘗試着從右向左讀，“int* const nCPtr = &nValue2;”，const與nCPtr現結合，就知道nCPtr是一個指向int的const指針。另一方面，“int const*nPtr = &nValue1;”，“*”先和nPtr結合，就知道nPtr是一個指向const int的指針。
const可以應用於引用，它通過比應用於指針更簡單。一是，引用默認爲const，無法改變引用所指的對象。因此，無法顯式地將引用標記爲const。二是，無法創建一個引用的引用，所以引用通過只有一層間接取值。獲取多層間接取值的唯一方法是創建指針的引用。舉個栗子：
constint* const * const* const * constPtr = nullptr;
constint* const * const* const * const&ref = Ptr;
將對象作爲參數傳遞時，默認選擇是const引用。只有在明確需要修改對象時，才能忽略const。const修飾函數參數的的場景我們已經見過，例如拷貝構造函數，構造函數參數等。這裏就不舉栗子了，如果你確實想看栗子的話，就去《靈活而奇特的C++語言特性——引用（下）》，那裏有一個封裝MyString類的栗子。
關於const變量和參數的含義和使用我們就探討到這裏了，如果你還覺得意猶未盡，就請關注博主的《靈活而奇特的C++語言特性——const（二）》這篇博文，博主在那裏講述了const方法的含義和使用方法。
如果想了解更多關於C++語言特性相關的知識，請關注博主《靈活而奇特的C++語言特性》系列博文，相信你能夠在那裏尋找到更多有助你快速成長和加深你對C++語言特性相關的知識和一些特性的理解和掌握。當然，如果你想了解關於繼承方面的技術，請關注博主《漫談繼承技術》系列博文。