C / C++：const 关键字的作用

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C与C++中 const 关键字有什么区别

C语言中const的用法：

const修饰的变量是只读的，本质还是变量。
const修饰的局部变量在栈分配空间，这里举一个例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    
    
	const int c = 0;
	int *p = &c;
	*p = 1;
	printf("c = %d", c);
	return 0;
}


// 最终演示结果可以看到，c的值发生了改变：
c ＝ 1

const修饰的全局变量在只读存储区分配空间
const只在编译期有用，在运行期无用。

C++中const的用法：

C++ 中的 const 是一个真正意义上的常量
编译器默认不为const变量分配内存，除非出现以下情况：
1. 当const常量为全局，并且需要在其它文件中使用，会分配存储空间
2. 当使用&操作符，取const常量的地址时，会分配存储空间
3. 当const int &a = 10; const修饰引用时，也会分配存储空间

int main()
{
    
    
	// a 是一个常量
	const int a = 10;
	//a = 11;   这条语句编译不通过，报错
	int* p = NULL;
	p = (int*)&a;
	*p = 20;  //间接赋值 
	printf("a = %d \n", a);   //在c++编译器中，这里是10，也就是说，a的值没有被改变，const的作用体现出来了，其是真正的const
	printf("*p = %d \n", *p);  //在c++编译器中，这里是20
	return 0;
}

这里解释一下为什么C++中的 const 是真正的const，是因为引入了 符号表 的缘故。C++编译器当看到const常量时，就将其以键值对(a:10)的形式存储在符号表中。当碰到要取地址操作时，会另外为这个const常量分配一个地址(注意，这时符号表中的const常量并不会被改变)，指针修改的内容是另外分配的内存中存储的值，因此，最后看到输出的是a = 10, *p = 20。

使用 const 提高函数的健壮性

看到 const 关键字，C++程序员首先想到的可能是 const 常量。这可不是良好的条件
反射。如果只知道用 const 定义常量，那么相当于把火药仅用于制作鞭炮。const 更大的
魅力是它可以修饰函数的参数、返回值，甚至函数的定义体。

const 是 constant 的缩写，“恒定不变”的意思。被 const 修饰的东西都受到强制保
护，可以预防意外的变动，能提高程序的健壮性。所以很多 C++程序设计书籍建议：“Use
const whenever you need”。

用 const 修饰函数的参数

如果参数作输出用，不论它是什么数据类型，也不论它采用“指针传递”还是“引用传递”，都不能加 const 修饰，否则该参数将失去输出功能。

const 只能修饰输入参数：

如果输入参数采用“指针传递”，那么加 const 修饰可以防止意外地改动该指针，起到保护作用。

例如 StringCopy 函数：

void StringCopy(char *strDestination, const char *strSource);

其中：

strSource 是输入参数
strDestination 是输出参数

给 strSource 加上 const修饰后，如果函数体内的语句试图改动 strSource 的内容，编译器将指出错误。

如果输入参数采用“值传递”，由于函数将自动产生临时变量用于复制该参数，该输入参数本来就无需保护，所以不要加 const 修饰。

例如：

不要将函数 void Func1(int x) 写成 void Func1(const int x)
同理不要将函数 void Func2(A a) 写成 void Func2(const A a)。其中 A 为用户自定义的数据类型。

对于非内部数据类型的参数而言，像 void Func(A a) 这样声明的函数注定效率比较低下。因为函数体内将产生 A 类型的临时对象用于复制参数 a，而临时对象的构造、复制、析构过程都将消耗时间。

为了提高效率，可以将函数声明改为 void Func(A &a)，因为“引用传递”仅借用一下参数的别名而已，不需要产生临时对象。但是函数 void Func(A &a) 存在一个缺点：“引用传递”有可能改变参数 a，这是我们不期望的。解决这个问题很容易，加 const 修饰即可，因此函数最终成为 void Func(const A &a)。

以此类推，是否应将 void Func(int x) 改写为 void Func(const int &x)，以便提高效率？完全没有必要，因为内部数据类型的参数不存在构造、析构的过程，而复制也非常快，“值传递”和“引用传递”的效率几乎相当。

“const &”修饰输入参数的用法总结：

对于非内部数据类型的输入参数，应该将“值传递”的方式改为“const 引用传递”，目的是提高效率。例如将 void Func(A a) 改为 void Func(const A &a)
对于内部数据类型的输入参数，不要将“值传递”的方式改为“const 引用传递”。否则既达不到提高效率的目的，又降低了函数的可理解性。例如 void Func(int x) 不应该改为 void Func(const int &x)

用 const 修饰函数的返回值

如果给以“指针传递”方式的函数返回值加 const 修饰，那么函数返回值（即指针）的内容不能被修改，该返回值只能被赋给加 const 修饰的同类型指针。

例如函数

 const char * GetString(void);

如下语句将出现编译错误：

 char *str = GetString();

正确的用法是

 const char *str = GetString();

如果函数返回值采用“值传递方式”，由于函数会把返回值复制到外部临时的存储单元中，加 const 修饰没有任何价值。

例如

不要把函数 int GetInt(void) 写成 const int GetInt(void)。
同理不要把函数 A GetA(void) 写成 const A GetA(void)，其中 A 为用户自定义的数据类型。

如果返回值不是内部数据类型，将函数 A GetA(void) 改写为 const A & GetA(void)
的确能提高效率。但此时千万千万要小心，一定要搞清楚函数究竟是想返回一个对象的
“拷贝”还是仅返回“别名”就可以了，否则程序会出错。

函数返回值采用“引用传递”的场合并不多，这种方式一般只出现在类的赋值函数中，目的是为了实现链式表达。

例如

 class A
 {
    
    …
 A & operate = (const A &other); // 赋值函数
 };
 A a, b, c; // a, b, c 为 A 的对象
 …
 a = b = c; // 正常的链式赋值 
 (a = b) = c; // 不正常的链式赋值，但合法

如果将赋值函数的返回值加 const 修饰，那么该返回值的内容不允许被改动。上例中，语句 a = b = c 仍然正确，但是语句 (a = b) = c 则是非法的。