C++中常量与指针的示例详解

前言

和指针联用有佷微妙的地方,之前一直佷晕,现在来继续研究下。诸如以下:

int const;
const int;
const int* p;
int const* p;
int* const p;
const int* const p;

const 是一种处理符号常量的方法,以 const 声明的变量,一般首字母大写,声明之后无法被修改。相比于 define,const 会显式的指定类型。除定义符号外,一般可用于函数声明,表示函数不会修改任何值;用于参数,表示函数不会修改参数;甚至可以用于声明数组的长度。

解读

const默认作用于其左边的东西。左边没东西的情况下,作用于其右边的东西。1

  1. const int* p,只有右边有东西,修饰的为 int,所以数值不能被修改。在与 * 结合,意思是*p不能被修改,其它的都可以。即不可通过该指针改变其指向的内容,但可改变指针本身所指向的地址。
  2. int const* p,先作用于左侧的 int 为 int const,在叠加上右侧的 *,所以修饰的为 int* p,所以,*p不能被修改,其它的都可以。即不可通过该指针改变其指向的内容,但可改变指针本身所指向的地址。也就是,和上面的是一样的。
  3. int* const p,左边是 *,所以 const 作用于指针,指向一个 int 变量。即不可以修改 p,但可以修改 *p,即不可改变指向的地址。
  4. const int* const p,对于第一个 const,左边没东西,修饰右边的 int,指向的值不能修改;对于第二个 const 修饰 *,指针不能修改。即不可改变指针本身所指向的地址,也不可通过指针改变其指向的内容。同 int const* const p。
  5. int const* const* p,第一个 const 修饰 int,第二个 const 修饰第一个 *,也就是,指向 const int* const p 的指针,最后一个 * 没有被修饰,因此可以指向其它变量。int const* const* const 就不可以了。
  6. 之后再出现此类情况,也可以慢慢分析满天飞的 const 和指针。

一些例子

为了更好的理解上述内容,这里来举一些例子。常见的一般有两种选择:

  • 常指针指向一个变量,防止修改指针修改变量值
  • 常指针指向一个常量
  • 非常指针指向常量(错误)

先看第一种情况:解引用只是取出指向内存区域的值,因此指向内存区域的值是可以直接修改的,但不能通过指针修改。

int main (){
    int a{34};
    const int *p = &a;
    // *p 为 const,不能被修改
    // 错误
    // *p ++;
    // p 指向的不是常量,因此,可以修改 a
    a ++;
    std::cout << *p << std::endl;
    
    int b{12};
    p = &b;
    std::cout << *p << std::endl;
    return 0;
}

对于第二种情况:不能修改变量,也不能修改常量。

int main (){

    const int a{34};
    // *p 为 const,不能被修改,a 也不能被修改
    const int *p = &a;
    std::cout << *p << std::endl;

    int b{12};
    p = &b;
    std::cout << *p << std::endl;

    return 0;
}

对于第三种情况:修改指针来修改常量会显得佷荒谬,因此编译会直接报错:

int main (){
    const int a{34};
    // error: invalid conversion from 'const int*' to 'int*'
    int *p = &a;
    *p ++;
    std::cout << *p ;
    return 0;
}

二级指针

之前说到,常指针可以指向变量,但是涉及二级指针后,情况又会发生逆转。

int main (){

    const int a{12};
    const int** p1;
    int* p2;

    // error: invalid conversion from 'int**' to 'const int**'
    p1 = &p2;
    *p1 = &a;

    *p2 = 10;

    return 0;
}

如果上述代码通过,那么完全可以通过 p2 指针修改常量。因此我们可以得到以下结论:

若数据类型本身不是指针,可以将 const 数据或非 const 数据的地址赋给指向 const 的指针,但指针可以修改,指向别的值。因此,const 修饰的数组不能传参给非常量指针。

如果数据类型是指针,非 const 数据的地址只能赋值给非 const 指针,如二级指针中,p1 = &p2 是错误的。

总结

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references

1.https://www.zhihu.com/question/443195492 ↩

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