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C++中const与指针、引用的分析

作者: 时间:2016-12-01 来源:网络 收藏

int num = 10;

int &newname = num;
const int &othername = num;

引用主要是上面的两种,这两种的区别相对来说比较大,而且加入了const限定符以后,引用的能力往往变的更加的强大。
一般来说对于const对象而言,一般只能采用const引用,这与前面的const对象只能采用指向const对象的原因是一样的,如果对引用没有进行限定,可能会通过引用修改数据,这是不允许的。也就是说const引用与指向const对象的指针有一定的相似性,即不能通过这个引用或者指针来修改原来的数据。保证数据的const特性。也就是说非const引用不能引用const对象,如果不小心引用编译器会出现下面的错误:

invalid initialization of reference of type ‘int&’ from expression of type ‘const int’

因此非const引用只能针对非const的同类型数据。这是需要注意的。比如string,和字符串字面值都不能直接引用。因为类型不相同,这是在C++函数定义中经常出现的问题,在后期的博文中再分析。在引用中加入const的就是对于这个引用而言,不能通过自己来修改原始的数据,这与指向const的指针有很大的相似性,

但是往往const引用的初始化并不一定要去对象是const的,甚至可以是不同类型的对象,这种优越性是连指针(指针只能指向同一类型的数据,如果一定要指向需要强制类型转换)都没有的,也就是可以将不同类型的非const或者const对象来初始化一个const引用。但是这个const限定符就限定了该引用指向的对象是不能通过该引用来修改的。如果尝试采用const的引用进行修改,编译器会出现如下的错误:

error: assignment of read-only reference...

综合上面的描述可知:非const引用只能绑定到该引用同类型(string和字符串字面值(const char *)之间都不可以)的非const对象,而const引用则可以绑定到任意的一种对象上(非const、const、甚至不同类型),这种差别在函数的参数中有较大的体现。
通过下面的例子来说明一下上面的分析:

#include
#include
#include

using namespace std;

int main()
{
int num = 20;
const int array_size = 10;

int &pnum = num;
const int &cpnum = num;
/*采用引用直接初始化const类型的引用*/
const int &csize1 = pnum;

/*const的变量不能采用非const的引用*/
//int &psize = array_size;
/*const类型数据只能采用指向const的指针来指向*/
const int &csize = array_size;

cout << "Before change..." << endl;
cout << "The num of num = " << num << endl;
cout << "pnum = " << pnum << " "
<< "cpnum = " << cpnum << " "
<< "csize1 = " << csize1 << endl;

num = 30;
cout << "After the first changed..." << endl;
cout << "The num of num = " << num << endl;
cout << "pnum = " << pnum << " "
<< "cpnum = " << cpnum << " "
<< "csize1 = " << csize1 << endl;

/*通过引用修改变量的值*/
pnum = 40;
cout << "After the second changed..." << endl;
cout << "The num of num = " << num << endl;
cout << "pnum = " << pnum << " "
<< "cpnum = " << cpnum << " "
<< "csize1 = " << csize1 << endl;

/*不能采用const的引用修改对象,
*这与指向const的指针特性的相似处*/
/*
csize1 = 50;
cout << "After the second changed..." << endl;
cout << "The num of num = " << num << endl;
cout << "pnum = " << pnum << " "
<< "cpnum = " << cpnum << " "
<< "csize1 = " << csize1 << endl;
*/

double dnum = 10.1;
/*非const的引用只能绑定相同类型的对象*/
//int &dname = dnum;

/******************************************
*const引用可以绑定不同类型的对象,
*因此const引用就能更加方便的作为函数的形参
*******************************************/
const int &dothername = dnum;

return 0;
}


上面的实验结果基本上符合分析的结论。

总结
const的使得引用与指针的变化更加复杂,总体而言,const主要是保证了通过指针或者引用不修改原始的数据,但是至于原始的数据是否可以修改,这就需要参看数据的类型。
在存在const的对象中,只能采用包含限定符const的引用或者指向const的指针来操作。
const的引用比较强大,初始化的过程中可以采用任意的对象,const对象,非const对象,甚至其他类型的数据。const引用支持隐式类型转换。而指向const的指针则不能,只能指向同一类型的数据,但是可以采用强制类型转换,初始化或者赋值过程中对数据类型没有要求,可以是const对象的地址,也可以是非const对象的地址。
const引用和指向const对象的指针都是自己以为自己指向的对象是不能修改的,采用const的指针或者引用就能避免原始数据修改。


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关键词: C++const指针引

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