C++那些细节--顶层const和底层const

女爷i 2022-08-07 14:48 158阅读 0赞

看到这个顶层const和底层const，纠结了好久，经常记不住。

于是本人的强迫症发作，一定要记住，就写下了这个笔记...

// ConsoleApplication1.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
    //
    
    #include "stdafx.h"
    #include <iostream>
    using namespace std;
    
    
    
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
    	int b = 0;
    	int c = 1;
    	const int* pa = &b;//这里是底层const，不能改变*pa的值；
    	//*pa = 2; 错误
    	pa = &c;//改变pa本身
    
    	int* const pb = &b;//这里是顶层const，不能改变pb本身的值；
    	//pb = &c; 错误
    	*pb = 2;//改变pb所指对象的值
    	
    	return 0;
    }

《C++Primer》中对于顶层const和底层const是这样描述的：

我们知道，指针本身是一个对象，因为，指针实际对应着内存单元的一段存储空间，然而，指针所指向的也是一个数据对象，因此，指针是一个常量与指针所指向的是一个常量是两个完全不同的概念， 顶层 const 表示的是 指针本身是一个常量 ， 底层 const 表示的是 指针所指的对象是一个常量 ，更一般情况下， 顶层 const 可以表示任意对象是一个常量 ，这对于算术类型、类、指针等任何数据类型都是成立的， 底层 const 则与指针和引用等复合类型的基本类型部分有关，比较特殊的是，指针既可以是顶层 const 也可以是底层 const ，这一点与其他类型区别明显。

2. 顶层 const 与底层 const 在执行拷贝操作时的不同  
  
  
对于顶层 const 与底层 const ，在执行对象拷贝时有着明显的不同：  
  
  
（1）顶层 const 不受什么影响  
  
  
int i = 0;  
const int ci = 42; // 不能改变 ci 的值，这是一个顶层 const  
i = ci; // 正确：ci 是一个顶层 const，对此操作无影响  
const int \*p2 = &ci; // 允许改变 p2 的值，这是一个底层 const  
const int \*const p3 = p2; // 靠右的 const 是顶层 const ，靠左的是底层 const  
p2 = p3; // 正确：p2 和 p3 指向的对象的类型相同，p3 顶层 const 的部分不影响  
（2）底层 const 的限制不能忽略， 要求拷出和拷入的对象有相同的底层 const 资格或者能转换为相同的数据类型，一般非常量能够向常量转换，反之则不行  
  
  
int \*p = p3; // 错误：p3 包括底层 const 定义，而 p 没有  
p2 = p3; // 正确：p2 和 p3 都是底层 const  
p2 = &i; // 正确：int\* 能转换成 const int\*  
int &r = ci; // 错误：普通的 int& 不能绑定到 int 常量上  
const int &r2 = i; // 正确：const int& 可以绑定到一个普通 int 上  
来分析一下以上的代码：  
  
  
int \*p = p3;  
p3 既是一个顶层 const 又是一个底层 const，在执行对象拷贝时，顶层 const 部分没有任何影响，完全不用考虑，但是 p3 又是一个底层 const ，它要求拷入的对象有相同的底层 const 资格，而 p 没有，所以是错的；  
  
  
p2 = p3;  
p3 要求拷入的对象拥有相同的底层 const 资格，p2 也是一个底层 const，故正确；  
  
  
p2 = &i;  
对 i 取地址将得到 int\* ， p2 是 const int\* ，前者是非常量，后者是常量，赋值语句等号右侧的类型向左侧转换，非常量能够向常量转换，故正确；  
  
  
int &r = ci;  
由左侧部分我们知道，需要得到的是一个绑定到 ci 上的引用，而绑定到 ci 上的引用的类型是 const int& ，等号左侧的类型是 int& ，赋值语句等号右侧的类型向左侧转换，但是常量不能向非常量转换，所以是错误的；  
  
  
const int &r2 = i;  
由左侧部分我们知道，需要得到的是一个绑定到 i 上的引用，而绑定到 i 上的引用的类型是 int& ，等号左侧的类型是 const int& ，赋值语句等号右侧的类型向左侧转换，一般非常量可以向非常量转换，所以是正确的。