const用法及與constexpr區別總結

1、用const修飾函數的參數

1. 參數是值傳遞

   由於函數將自動產生臨時變量復制該參數，該參數無需保護，沒必要用const

2. 參數是指針傳遞或者引用傳遞

   const修飾的指針或引用所指向的值不可變。如果該參數只是起“被讀取”的作用，最好用const修飾保護。

對於復合數據類型，最好使用引用傳遞，因為值傳遞的過程中要進行臨時對象的構造，復制，析構，這些都會造成時間和空間的浪費。

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

2、用const修飾函數的返回值

如果函數的返回值用const修飾，接受這個返回值的變量也只能用const修飾。

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

int s = sum(1,1); //error
const s = sum(1,1); //編譯通過

3、const 成員函數

任何不會修改數據成員的函數都應該聲明為const 類型。如果在編寫const 成員函數時，不慎修改了數據成員，或者調用了其它非const 成員函數，編譯器將指出錯誤，這無疑會提高程序的健壯性。

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

4 、const對象

const修飾的對象只能訪問const函數和const成員變量

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(); //編譯通過

5 、與constexpr區別

1. 對於修飾Object來說

   • const並未區分出編譯期常量（編譯時就可以確定的常量表達式）和運行期常量
   • constexpr限定在編譯期常量，也就是說，編譯器看見constexpr就可以放心的對常量進行編譯期的優化了。

2. 對於修飾函數來說

   • constexpr修飾的函數，返回值不一定是編譯期常量

     #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，對於constexpr需要兩方面看待。

constexpr修飾的函數，簡單的來說，如果其傳入的參數可以在編譯時期計算出來，那么這個函數就會產生編譯時期的值。但是，傳入的參數如果不能在編譯時期計算出來，那么constexpr修飾的函數就和普通函數一樣了。不過，我們不必因此而寫兩個版本，所以如果函數體適用於constexpr函數的條件，可以盡量加上constexpr。

而檢測constexpr函數是否產生編譯時期值的方法很簡單，就是利用std::array需要編譯期常值才能編譯通過的小技巧。這樣的話，即可檢測你所寫的函數是否真的產生編譯期常值了。

6、指向常量的指針（pointer to const）、常量指針指針(const pointer) 與 constexpr指針

• 指向常量的指針，又叫底層指針

  • 作用：不能通過指針修改值，無論指向的值是否是const, 指針本身可以改變指向。

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

• 常量指針，又叫頂層指針

  • 作用：不能修改指針的指向,指針本身是常量，所以必須在聲明時初始化。

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

• constexpr指針

  • 作用和常量指針（頂層指針）一樣

6.5、類型別名與常量指針

typedef int* ip;
int a = 1;
const ip p;  //等價於 int* const p;  也就是頂層指針，頂層指針必須初始化，所以這句是會報錯的
const ip p = &a; //正確

7、const引用

int const& a; 和 const int& a; 作用一樣，可以不加區分。

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

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

《C++ primer》2.4節