C++深度剖析教程12 --- 关于const和引用的分析

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1.关于const的疑问（老生常谈的问题，之前在C语言就是说过）
const什么时候是只读变量？什么时候是常量？
const常量的判断准则
只有用字面量初始化的const常量才会进入符号表—真正意义上的常量
使用其他变量初始化的const常量仍然是只读变量—只读变量
被volatile修饰的const常量不会进入符号表（外部：多线程、中断）—只读变量

在编译期间不能直接确认初始值的const标识符，都被作为只读变量处理。

const引用的类型与初始化变量的类型
相同：初始化变量称为只读变量
不同：生成一个新的只读变量

12-1 const典型问题分析

#include <stdio.h>
int main()
{
    const int x = 1;//constant  Symbol table
    const int& rx = x;//rx represent read only variable
   
    int& nrx = const_cast<int&>(rx);//去除变量只读属性
   
    nrx = 5;
   
    printf("x = %d\n", x);
    printf("rx = %d\n", rx);
    printf("nrx = %d\n", nrx);
    printf("&x = %p\n", &x);
    printf("&rx = %p\n", &rx);
    printf("&nrx = %p\n", &nrx);
   
    volatile const int y = 2;
    int* p = const_cast<int*>(&y);
   
    *p = 6;
   
    printf("y = %d\n", y);
    printf("p = %p\n", p);
   
    const int z = y;
   
    p = const_cast<int*>(&z);  //通过指针P指向z的空间
   
    *p = 7;  //通过p改变z空间的值
   
    printf("z = %d\n", z);
    printf("p = %p\n", p);
   
//用不同类型变量来初始化const标识符C
    char c = 'c';  //字符
    char& rc = c;  //char类型的引用
    const int& trc = c;  //定义const引用
   
    rc = 'a';
   
    printf("c = %c\n", c);
    printf("rc = %c\n", rc);
    printf("trc = %c\n", trc);//引用类型为int，初始化变量类型为char，两者不同，则生成一个新的只读变量trc，rc = 'a';语句改变了变量c和rc的值，无法改变trc变量的值，则输出原始结果
    return 0;
}

运行结果

2.关于引用的疑问
引用与指针有什么关系？如何理解“引用的本质就是指针常量”？
指针是一个变量
值为一个内存地址，不需要初始化，可以保持不同的地址
通过指针可以访问对应内存地址中的值
指针可以被const修饰成常量或者只读变量

引用只是一个变量的新名字
对引用的操作（赋值，取地址等）都会传递到代表的变量上
const引用使其代表的变量具有只读属性
引用必须在定义时初始化，之后无法代表其它变量（不能复用）

从使用C++语言的角度来看
引用与指针没有任何的关系
引用是变量的新名字，操作引用就是操作对应的变量

从C++编译器的角度来看
为了支持新概念“引用”必须要一个有效的解决方案
在编译器内部，使用指针常量来实现“引用”
因此“引用”在定义时必须初始化

在工程项目开发中
当进行C++编程时，直接站在使用的角度看待引用，与指针毫无关系，引用就是变量的别名
当对C++代码进行调试分析时，一些特殊情况，可以考虑站在C++编译器的角度看待引用
下面的代码有问题吗？

12-2 编程角度看

#include <stdio.h>
int a = 1;
struct SV
{
    int& x;
    int& y;
    int& z;
};
int main()
{
    int b = 2;
    int* pc = new int(3);
    SV sv = {a, b, *pc};
      int& array[] = {a, b, *pc}; // &array[1] - &array[0] = ?  Expected ==> 4
    //C++中不支持引用数组
    printf("&sv.x = %p\n", &sv.x);
    printf("&sv.y = %p\n", &sv.y);
    printf("&sv.z = %p\n", &sv.z);
   
    delete pc;
   
    return 0;
}

运行结果

&sv.x = 0x601050
&sv.y = 0x7ffea5d06f74
        &sv.z = 0x1cbdc20

小结
指针是一个变量
引用是一个变量的新名字
const引用能够生成新的只读变量
在编译器内部使用指针常量实现“引用”
编译时不能直接确定初始值的const标识符都是只读变量