C++的顶层const和底层const浅析

た入场券 2023-07-03 03:18 10阅读 0赞

**下面这段转载来源：**[**http://blog.csdn.net/qq\_19528953/article/details/50922303**][http_blog.csdn.net_qq_19528953_article_details_50922303]

最近，又一次翻开C++primer，决定仔细研究一下自己以前没搞懂的顶层const和底层const，这次看了后感觉明白了，所以记录下来，以后可以没事翻阅，增加记忆。首先，const是一个限定符，被它修饰的变量的值不能改变。对于一般的变量来说，其实没有顶层const和底层const的区别，而只有向指针这类复合类型的基本变量，才有这样的区别。  
![这里写图片描述][20171215111345966]

**一 如何区分顶层const和底层const**

指针如果添加const修饰符时有两种情况：  
**1 指向常量的指针：**代表**不能改变其指向内容**的指针。声明时const可以放在类型名前后都可，拿int类型来说，声明时：const int和int const 是等价的。声明指向常量的指针也就是**底层const**，下面举一个例子：

int num_a = 1;  
    int const  *p_a = &num_a; //底层const 
    //*p_a = 2; //错误，指向“常量”的指针不能改变所指的对象 
     
      
     
      
       1
       2
       3

注意：指向“常量”的指针不代表它所指向的内容一定是常量，只是代表不能通过**解引用符**（操作符\*）来改变它所指向的内容。上例中指针p\_a指向的内容就不是常量，可以通过赋值语句：num\_a=2; 来改变它所指向的内容。

**2 常量指针：**代表指针本身是常量，声明时必须初始化，之后**它存储的地址值就不能再改变**。声明时const必须放在指针符号\*后面，即：\*const 。声明常量指针就是**顶层const**，下面举一个例子：

int num_b = 2;  
    int *const p_b = &num_b; //顶层const 
    //p_b = &num_a; //错误，常量指针不能改变存储的地址值 
     
      
     
      
       1
       2
       3

其实顶层const和底层const很简单，一个指针本身添加const限定符就是顶层const，而指针所指的对象添加const限定符就是底层const。

**二 区分顶层const和底层const的作用**

为啥非要区分顶层const和底层const呢，根据C++primer的解释，区分后有两个作用。  
1 执行对象拷贝时有限制，常量的底层const不能赋值给非常量的底层const。也就是说，你只要能正确区分顶层const和底层const，你就能避免这样的赋值错误。下面举一个例子：

int num_c = 3;  
    const int *p_c = &num_c;  //p_c为底层const的指针 
    //int *p_d = p_c; //错误，不能将底层const指针赋值给非底层const指针 
    const int *p_d = p_c; //正确，可以将底层const指针复制给底层const指针
     
      
     
      
       1
       2
       3
       4

2 使用命名的强制类型转换函数const\_cast时，需要能够分辨底层const和顶层const，因为const\_cast只能改变运算对象的底层const。下面举一个例子：

int num_e = 4;  
    const int *p_e = &num_e;  
    //*p_e = 5; //错误，不能改变底层const指针指向的内容 
    int *p_f = const_cast<int *>(p_e);  //正确，const_cast可以改变运算对象的底层const。但是使用时一定要知道num_e不是const的类型。 
    *p_f = 5;  //正确，非顶层const指针可以改变指向的内容 
    cout << num_e;  //输出5 
     
      
     
      
       1
       2
       3
       4
       5
       6

**三 练习**

说了这么多，应该练习一下，const int *const\*const* pppi 是顶层const还是底层const？  
答案当然是底层const，因为int前面const限定符，而最后一个\*后面没有const限定符。看最后一个例子：

const int a = 1;  //a是顶层const 
    //int * pi = &a; //错误，&a是底层const，不能赋值给非底层const 
    const int * pi = &a; //正确，&a是底层const，可以赋值给底层const 
    const int *const *const ppi = &pi  //即是底层const，也是顶层const 
    const int  *const *const *pppi = &ppi; //底层const 
     
      
     
      
       1
       2
       3
       4
       5

说了这么多，大家清楚了吧？

关于**const\_castd**，有这样一篇博客  
[**http://blog.csdn.net/hackbuteer1/article/details/6550736**][http_blog.csdn.net_hackbuteer1_article_details_6550736]

关于这个**const\_castd**好多疑惑，再看看了。

1.对于下面说的这些语句,请说明对象被声明成了顶层const还是底层const?

const int v2=0;
    int v1=v2;
    int *p1 = &v1,&r1 = v1;
    const int *p2 = &v2,*const p3 = &i,&r2 = v2;
     
      
     
      
       1
       2
       3
       4

v2 和 p3是顶层const，分别表示一个整形常量和一个整形常量指针；p2和r2是底层const，分别表示它们所指(所引用)的对象是常量。

2.假设有上一个练习中所做的那些申明,则下面的哪些语句是合法的?

r1 = v2;
    p1 = p2;
    p2 = p1;
    p1 = p3;
    p2 = p3;
     
      
     
      
       1
       2
       3
       4
       5

在执行拷贝操作时,顶层const和底层const区别明显。其中，顶层const  
不受影响，这是因为拷贝操作并不会改变被拷贝对象的值。底层const的限制  
则不容忽视,拷入和拷出的对象必须具有相同的底层const资格，或者两个对象  
的数据类型必须能够转换。一般来说，非常量可以转换成常量，反之则不行。

r1=v2;是合法的，r1是一个非常量引用,v2是一个常量(顶层const),把v2的值  
拷贝给r1不会对v2有任何影响。

p1=p2;是非法的,p1是普通指针,指向的对象可以是任意值，p2是指向常量的指针  
(底层const),令p1指向p2所指的内容,有可能错误的改变常量的值。

p2=p1;是合法的，与上一条语句相反,p2可以指向一个非常量,只不过我们不会  
通过p2更改它所指向的值。

p1 = p3；是非法的，p3包含底层const定义(p3所指向的对象是常量),不能把  
p3的值赋给普通指针.

p2 = p3;是合法的，p2和p3包含相同的底层const,p3的顶层const则可以忽略不计。

[http_blog.csdn.net_qq_19528953_article_details_50922303]: http://blog.csdn.net/qq_19528953/article/details/50922303
[20171215111345966]: https://img-blog.csdn.net/20171215111345966
[http_blog.csdn.net_hackbuteer1_article_details_6550736]: http://blog.csdn.net/hackbuteer1/article/details/6550736