结合示例说明C++中const和指针结合时怎么理解

2022-12-02,,,

在之前随笔《C++中const使用要点(一)》中简单叙述了const int*、int* const和const int* const的区别,记住三句话就能在实际运用时用对,但是看书时发现了指针常量、常量指针这些名词,发现明白这些概念对阅读文章时还是比较重要的。

关键:const和指针结合时代码从右往左看

1、常量指针(const pointer)

概念:常量是形容词,也就是说常量指针是一个指针,用const修饰的指针。

按照代码从右往左(概念名词从左往右)的阅读顺序,不妨试着写一下。

Step1: i; // 变量名

Step2: const i;  // 第一个名词是const,写在i的左边

Step3: int* const i;  // 第二个名词是pointer(*),以具体类型int*为例,写在const i的左边
2、指向常量的指针(pointer to const),一般简称为指针常量(这种翻译很不好,容易混淆)

概念:指向常量是形容词,指向常量的指针也是一个指针,但是本身不是const,指向的对象是const

继续来试着写一下。

Step1: i; // 变量名

Step2: * i; // 第一个名词是pointer,*写在i的左边

Step3: const int* i; // 第二个名词是const,以const int为例,写在*的左边。

int const* i;  // 这种写法也对,可以理解为先在* i左边写个const,表示指向的是常量,再在const* i左边写上这个常量的具体类型

3、指向常量的常量指针

同样的写法,先在变量名的左边写上const,再在const左边写上*,之后左边是const int或int const都行

	int i = 0, j = 1;
// 常量指针, p1是const, p1指向的是int(而不是const int)
int* const p1 = &i; // 必须初始化, 因为指向的对象不能更改
// p1 = &j; // 这句想把j的地址赋值给p1, 而p1又是const
*p1 = 2; // 指向的是int, 没有const修饰, 可以更改 // 指向常量的指针, p2不是const, p2指向的是const int
const int* p2; // 可以不初始化(悬挂指针), 反正以后可以选择指向的对象
p2 = &j; p2 = &i; // 随意修改指向的对象
//*p2 = 1; // 指向的是const int, 不可以更改 // 指向常量的常量指针, p3是const, p3指向的也是const
const int* const p3 = &i;
// p3 = &j; // 错误, 因为p3是const
// *p3 = 3; // 错误, 因为p3指向的也是const

为了代码的易读性,使用typedef把指针简化比较常见

以前最显著的用法就是把函数指针(指向函数的指针)给简化。

函数指针的代码阅读方法是从里到外

int (*Func)(int, int);

这句代码的阅读方式:

Step1: 最里面的是变量名Func,它是一个函数指针

Step2: 往左读,Func返回的是int;往右读,Func参数是2个int

复杂一点的话……

float (*(*Func)(int,int))(int);

Step1: 最里面的是变量名Func,它是一个函数指针,接受1个int参数,返回的还是个函数指针

Step2: 设返回的函数指针为Func1,即typedef float(*Func1)(int);

Step3: 这下就好读了,Func1接受1个int参数,返回float。

好吧,回归正题。用typedef要注意的一点就是不能跟C语言常用的#define等价,虽然在C++中确实是用来代替#define的。

因为typedef不是直接替换代码,而是把这段代码当成一个类型。

直接上代码说明吧

	typedef int* pInt;
int i = 0, j = 1;
// 这里把pInt就当成个暂时未知基本数据类型, 说明p1是const
// 再来看看pInt的具体类型, 是个指向int的指针
// 也就是说p1是指针, p1是const, 指向的是int(不是const int)
const pInt p1 = &i; // 等价于pInt const或int* const
// p1 = &j; // 错误
*p1 = 2; int *p2 = &i, *p3 = &j;
int **pp1 = &p2, **pp2 = &p3;
// pp2是个指针, 指向的是const pInt
const pInt* pp3;
pp3 = pp1;
pp3 = pp2; // 可以随便改变指向的对象
// *pp3 = p2; // 错误, pp3指向的是const类型(const pInt), 不能修改
*(*pp3) = 4; // 正确, [pp3指向的const pInt]指向的是pInt(这个pInt指向的是int, 可以修改)

另外,在C++ Primer上还看到了顶层(top-level)const底层(low-level)const的概念

底层const:指向的对象不能修改(比如const int*)

顶层const:指针或变量本身不能修改(比如const int、int* const)

const int* const兼具底层和顶层性质

关键1:只有有底层const性质的指针才能转换为相同底层const资格的指针!

比如const int* const兼具底层和顶层const性质。

	int i = 1;
const int* p1 = &i;
const int* const p2 = &i;
p1 = p2;
// p2 = p1; // 错误, 因为p2本身不能修改

其实不知道顶层底层也能理解,就像const T能转换为T一样。(T为数据类型)

T&不能转换为const T&,T&也不能绑定const T(常见错误,在《C++中const使用要点(二)》中提过类似)的

T*不能你转换为const T*。但是指针的情况比较特殊,比如可以像下列代码一样强制转换

	const int* pInt1 = &i;
int* pInt2 = &i;
// 可以强制转换
pInt2 = (int*)pInt1;
pInt2 = const_cast<int*>(pInt1);

关键2:auto类型只能推测出底层const性质!

	auto a = &ci;  // a是const int*, 底层const保留
auto b = ci; // b是int, 顶层const被忽略

针对这个问题,C++ 11新增了decltype类型,可以保留顶层const。

比如上述代码第二行改为decltype(b) = ci;后b就是const int类型

结合示例说明C++中const和指针结合时怎么理解的相关教程结束。

《结合示例说明C++中const和指针结合时怎么理解.doc》

下载本文的Word格式文档,以方便收藏与打印。