C++ const关键字有多种用法举例

C++ const关键字有多种用法

可以用来修饰变量、指针、函数参数、成员函数等。可以看到const在C++中有多种用法，主要用于保证数据的不可变性，增强代码的安全性和可读性。在实际编程中，根据需要选择适当的const用法，可以有效避免意外修改数据，提高程序的稳定性

以下是一些常见的用法及其示例：

1. 修饰普通变量

const可以用来声明常量，即变量的值在初始化后不能被修改。

#include <iostream>int main() {const int num = 10;// num = 20;  // Error: cannot assign to variable 'num' with const-qualified type 'const int'std::cout << "num: " << num << std::endl;return 0;
}

2. 修饰指针

const修饰指针时有多种情况，取决于const的位置。

2.1 指向常量的指针

指针本身可以改变，但不能通过该指针修改它所指向的值。

#include <iostream>int main() {int value = 10;const int *ptr = &value;// *ptr = 20;  // Error: read-only variable is not assignablevalue = 20;  // Allowed, since value itself is not constptr = nullptr;  // Allowed, ptr itself is not conststd::cout << "value: " << value << std::endl;return 0;
}

2.2 常量指针

指针本身是常量，但可以修改它所指向的值。

#include <iostream>int main() {int value = 10;int *const ptr = &value;*ptr = 20;  // Allowed, can modify the value pointed to// ptr = nullptr;  // Error: cannot assign to variable 'ptr' with const-qualified type 'int *const'std::cout << "value: " << value << std::endl;return 0;
}

2.3 指向常量的常量指针

指针本身和指向的值都不能改变。

#include <iostream>int main() {int value = 10;const int *const ptr = &value;// *ptr = 20;  // Error: read-only variable is not assignable// ptr = nullptr;  // Error: cannot assign to variable 'ptr' with const-qualified type 'const int *const'std::cout << "value: " << value << std::endl;return 0;
}

3. 修饰函数参数

const可以用来修饰函数参数，以保证函数内部不能修改参数的值。

3.1 按值传递的常量参数

这种情况虽然参数在函数内部不能修改，但因为按值传递，函数外部的变量不受影响。

#include <iostream>void printValue(const int value) {// value = 20;  // Error: cannot assign to variable 'value' with const-qualified type 'const int'std::cout << "Value: " << value << std::endl;
}int main() {int num = 10;printValue(num);return 0;
}

3.2 按引用传递的常量参数

这种情况既可以避免不必要的复制，又保证了函数内部不能修改参数的值。

#include <iostream>void printValue(const int &value) {// value = 20;  // Error: cannot assign to variable 'value' with const-qualified type 'const int &'std::cout << "Value: " << value << std::endl;
}int main() {int num = 10;printValue(num);return 0;
}

4. 修饰成员函数

const成员函数表示该函数不会修改对象的状态，不能修改类的成员变量（除非是用mutable关键字修饰的变量）。

#include <iostream>class MyClass {
public:int getValue() const {// value = 20;  // Error: cannot assign to non-static data member within const member functionreturn value;}void setValue(int v) {value = v;}private:int value = 10;
};int main() {MyClass obj;std::cout << "Value: " << obj.getValue() << std::endl;obj.setValue(20);std::cout << "Value: " << obj.getValue() << std::endl;return 0;
}

5. 顶层const和底层const

顶层const（Top-level const）：指对象本身是常量，例如 const int a = 10;。
底层const（Low-level const）：指对象的内容是常量，例如 const int *ptr;。

6. 修饰返回类型

const可以修饰返回类型，防止返回值被修改。

#include <iostream>class MyClass {
public:const int& getValue() const {return value;}private:int value = 10;
};int main() {MyClass obj;const int& val = obj.getValue();// val = 20;  // Error: cannot assign to variable 'val' with const-qualified type 'const int &'std::cout << "Value: " << val << std::endl;return 0;
}

7. 修饰常量表达式

constexpr是C++11引入的，用于声明常量表达式，保证表达式在编译时计算。

#include <iostream>constexpr int square(int x) {return x * x;
}int main() {const int result = square(5);std::cout << "Result: " << result << std::endl;return 0;
}