const用法及与constexpr区别总结

1、用const修饰函数的参数

1. 参数是值传递

   由于函数将自动产生临时变量复制该参数，该参数无需保护，没必要用const

2. 参数是指针传递或者引用传递

   const修饰的指针或引用所指向的值不可变。如果该参数只是起“被读取”的作用，最好用const修饰保护。

对于复合数据类型，最好使用引用传递，因为值传递的过程中要进行临时对象的构造，复制，析构，这些都会造成时间和空间的浪费。

class list {
    string name;
    public:
    	void show(const list& l) {
            cout << name;
        }
}

2、用const修饰函数的返回值

如果函数的返回值用const修饰，接受这个返回值的变量也只能用const修饰。

const int sum(int a, int b) {return a+b;}

int s = sum(1,1); //error
const s = sum(1,1); //编译通过

3、const 成员函数

任何不会修改数据成员的函数都应该声明为const 类型。如果在编写const 成员函数时，不慎修改了数据成员，或者调用了其它非const 成员函数，编译器将指出错误，这无疑会提高程序的健壮性。

class list {
    string name;
    public:
    	void show(list& l) const {
            cout << name;
        }
}

4 、const对象

const修饰的对象只能访问const函数和const成员变量

class list {
    string name;
    public:
    	void show(list& l) const {
            cout << name;
        }
    	void show2(list& l) {
            cout << name;
        }
}

const list l;
l.show2(); //error
l.show(); //编译通过

const 对象只在当前文件有效，例如a.cc中定义：const int MAX = 999;，这时在b.cc中声明：extern const int MAX;，编译链接后会显示undefined reference to 'MAX'。解决办法是定义前边也加上extern。

5 、与constexpr区别

1. 对于修饰Object来说

   • const并未区分出编译期常量（编译时就可以确定的常量表达式）和运行期常量
   • constexpr限定在编译期常量，也就是说，编译器看见constexpr就可以在编译期计算，所以应该尽量将一个变量声明为constexpre

2. 对于修饰函数来说

   • constexpr修饰的函数，返回值不一定是编译期常量

     #include <iostream>
     #include <array>
     using namespace std;
     
     constexpr int foo(int i)
     {
         return i + 5;
     }
     
     int main()
     {
         int i = 10;
         std::array<int, foo(5)> arr; // OK
         
         foo(i); // Call is Ok
         
         // But...
         std::array<int, foo(i)> arr1; // Error
        
     }
     

所以，对于constexpr需要两方面看待。

constexpr修饰的函数，简单的来说，如果其传入的参数可以在编译时期计算出来，那么这个函数就会产生编译时期的值。但是，传入的参数如果不能在编译时期计算出来，那么constexpr修饰的函数就和普通函数一样了。不过，我们不必因此而写两个版本，所以如果函数体适用于constexpr函数的条件，可以尽量加上constexpr。

而检测constexpr函数是否产生编译时期值的方法很简单，就是利用std::array需要编译期常值才能编译通过的小技巧。这样的话，即可检测你所写的函数是否真的产生编译期常值了。

6、指向常量的指针（pointer to const）、常量指针指针(const pointer) 与 constexpr指针

• 指向常量的指针，又叫底层指针

  • 作用：不能通过指针修改值，无论指向的值是否是const, 指针本身可以改变指向。

    int a =1;
    const int b = 1;
    const int* p;
    p = &a;
    *p = 2;//错误
    p = &b;
    *p = 2; //错误
    

• 常量指针，又叫顶层指针

  • 作用：不能修改指针的指向,指针本身是常量，所以必须在声明时初始化。

    int a = 1;
    int b = 1;
    int* const p = &a;
    p = &b; //报错
    

• constexpr指针

  • 作用和常量指针（顶层指针）一样

注意！类型别名与常量指针

typedef int* ip;
int a = 1;
const ip p;  //不能理解成 const int *p！ 他等价于 int* const p;  也就是顶层指针，顶层指针必须初始化，所以这句是会报错的
const ip p = &a; //正确

7、const引用

int const& a; 和 const int& a; 作用一样，可以不加区分。

参考：https://www.zhihu.com/question/35614219/answer/63798713

https://www.jianshu.com/p/34a2a79ea947

《C++ primer》2.4节