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C++const与引用

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一、关于 const 的疑问

const 什么时候为只读变量?什么时候是常量?

const 常量的判别准则

注:在编译期间不能直接确定初始值的 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 如果相同,则初始化变量成为只读变量;如果不同 ,则生成一个新的只读变量。

下面看一段 const 典型问题分析的代码:

#include <stdio.h>
 
int main()
{
    const int x = 1;
    const int& rx = x;
    int& nrx = const_cast<int&>(rx);
    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);
    *p = 7;
    printf("z = %d\n", z);
    printf("p = %p\n", p);
    char c = 'c';
    char& rc = c;
    const int& trc = c;
    rc = 'a';
    printf("c = %c\n", c);
    printf("rc = %c\n", rc);
    printf("trc = %c\n", trc);
    return 0;
}

下面为输出结果:

第一个需要注意的地方就是 使用字面量初始化的 const 常量才会进入符号表,所以打印出的x的值为1,而不是5。rx 代表的是 C++ 编译器为 x 常量分配但是没有使用的空间,为只读变量。const_cast 消除了只读变量的只读属性,所以得到的 nrx 为一个普通变量,且 nrx 也代表一个内存空间,这段内存空间与 rx 代表的内存空间为同一段。所以运行后 x,rx以及 nrx 所代表的的地址都是一样。

第二个需要注意的地方就是被 volatile 修饰的 const 常量不会进入符号表,所以修饰的常量为只读变量。const_cast 消除了 y 地址的只读属性,所以可以用一个普通指针 p 指向 y 的地址,所以改变 p 指针里面的内容,y 的值也会改变。

第三个需要注意的地方就是使用其他变量初始化的 const 常量仍然是只读变量。所以令 const int z = y 后,依然可以使用指针改变 z 的值。

第四个需要注意的地方就是const 引用的类型与初始化变量的类型 如果相同,则初始化变量成为只读变量;如果不同 ,则生成一个新的只读变量。所以 trc 的值和上面的 c 和 rc不一样。

二、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

引用只是一个变量的新名字

从使用 C++ 语言的角度来看

从 C++ 编译器的角度来看

在工程项目开发中

下面看一段引用典型问题分析:

#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
    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;
}

下面为输出结果:

在C语言和 C++ 中数组的地址都是递增的,而在该代码中可以看到第1个元素的地址减去第二个元素的地址不为4,所以说明C++中不支持引用数组。

三、小结

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