const限定符

有时我们希望定义这样一种变量，它的值不能被改变。例如，用一个变量来表示缓冲区的大小。使用变量的好处是当我们觉得缓冲区大小不再合适时，很容易对其进行调整。另一方面也应随时警惕防止程序一不小心改变了这个值。为了满足这一要求，可以用关键字const对变量的类型加以限定:

const int bufSize = 512; 	//输入缓冲区大小

这样就把bufSize定义成了一个常量。任何试图为bufSize赋值的行为都将引发错误:

bufSize = 512;	//错误，试图向bufSize写值

因为const对象一旦创建后其值就不能再改变，所以const对象必须初始化。同时，初始值可以是任意复杂的表达式:

const int i = get_size();	//正确：运行时初始化
const int j = 42;			//正确：编译时初始化
const int k;				//错误：k是一个未经初始化的常量

初始化和const

对象的类型决定了其上的操作。与非const类型所能参与的操作相比，const类型的对象能完成其中大部分，但也不是所有的操作都适合。主要的限制就是只能在const类型的对象上执行不改变其内容的操作。例如，const int和普通的int一样都能参与算术运算，也都能转换成一个布尔值，等等。

在不改变const对象的操作中还有一种是初始化，如果利用一个对象去初始化另外一个对象，则它们是不是const都无关紧要。

int i = 42;             
const int ci = i;       //正确：i的值被拷贝给了ci
int j = ci;             //正确：ci的值被拷贝给了j

尽管ci是整型常量，但无论如何ci中的值还是一个整型数。ci的常量特征只会在改变ci的操作时才会起作用。当用ci去初始化j时，根本无须在意ci是不是一个常量。拷贝一个对象的值并不会改变它，一旦拷贝完成，新的对象就和原来的对象没什么关系了。

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默认状态下,const对象仅在本文件内有效

当以编译时初始化的方式定义一个const对象时，就如对bufSize的定义一样:

const int bufSize = 512;        //输入缓冲区大小

编译器将在编译过程中把用到的地方都替换成对应的值。也就是说，编译器会找到代码中所有用到bufSize的地方，然后用512替换。
为了执行上述替换，编译器必须知道变量的初始值。如果程序包含多个文件，则每个用了const对象的文件都必须得能访问到它的初始值才行。要做到这一点，就必须在每一个用到变量的文件都有对它的定义。为了支持这一用法，同时避免对同一变量的重复定义，默认情况下，const对象被设定为仅在文件内有效。当多个文件中出现了同名的const变量时，其实等同于在不同文件中分别定义了独立的变量。
某些时候有这样一种const变量，它的初始值不是一个常量表达式，但又确实有必要在文件间共享。这种情况下，我们不希望编译器为每个文件分别生成独立的变量。相反，我们想让这类const对象像其他对象一样工作，也就是说，只在一个文件中定义const，而在其他文件中声明并使用它。
解决的办法是，对于const变量不管是声明还是定义都添加extern关键字，这样只需定义一次就可以了：

// file_1.cc定义并初始化了一个常量，该常量能被其他文件访问
extern const int bufSize = fcn();
// file_1.h头文件
extern const int bufSize;       // 与file_1.cc中定义的bufSize是同一个

如上述程序所示，file_1.cc定义并初始化了bufSize。因为这条语句包含了初始值，所以它是一次定义。然而，因为bufSize是一个常量，必须用extern加以限定使其被其他文件使用。
file_1.h头文件中的声明也由extern做了限定，其作用是指明bufSize并非本文件所有，它的定义将在别处出现。

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const的引用

可以把引用绑定道const对象上，就像绑定到其他对象上一样，我们称之为对**常量的引用(reference to const)**。与普通引用不同的是，对常量的引用不能被用作修改它所绑定的对象:

const int ci = 1024;
const int &r1 = ci;         // 正确：引用及其对应的对象都是常量
ri = 42;                    // 错误：r1是对常量的引用
int &r2 = ci;               // 错误：试图让一个非常量引用指向一个常量对象

因为不允许直接为ci赋值，当然也就不能通过引用去改变ci。因此对r2的初始化是错误的。

初始化和对const的引用

引用的类型必须与其所引用对象的类型一致，但是有两个例外。第一种例外情况就是在初始化常量引用时允许用任意表达式作为初始值，只要该表达式的结果能转换成引用的类型即可。尤其，允许为一个常量引用绑定非常量的对象、字面值，甚至是个一般表达式。

int i = 42;
const int &r1 = i;          // 允许将const int&绑定到一个普通int对象上
const int &r2 = 42;         // 正确：r2是一个常量引用
const int &r3 = r1 * 2;     // 正确：r3是一个常量引用
int &r4 = r1 * 2;           // 错误：r4是一个普通的非常量引用

要想理解这种例外情况的原因，最简单的办法是弄清楚当一个常量引用被绑定到另外一种类型上时到底发生了什么：

double dval = 3.14;
const int &ri = dval;

此处ri引用了一个int型的数。对ri的操作应该是整数运算，但dval却是一个双精度浮点数而非整数。因此为了确保让ri绑定一个整数，编译器把上述代码变成了如下形式：

const int temp = dval;      //由双精度浮点数生成一个临时的整型常量
const int &ri = temp;       //让ri绑定这个临时量

在这种情况下，ri绑定了一个临时量（temporary）对象。所谓临时量对象就是当编译器需要一个空间来暂存表达式的求值结果时临时创建的一个未命名的对象。
接下来探讨当ri不是常量时，如果执行了类似于上面的初始化过程将带来什么样的后果。如果ri不是常量，就允许对ri赋值，这样就会改变ri所引用对象的值。注意，此时绑定的对象是一个临时量而非dval。程序员既然让ri引用dval,就肯定想通过ri改变dval的值，否则干什么要给ri赋值呢？如此看来，既然大家基本上不会想着把引用绑定到临时量上，c++语言也就把这种行为归为非法。

对const的引用可能引用一个并非const的对象

必须认识到，常量引用仅对引用可参与的操作做出了决定，对于引用的对象本身是不是一个常量未作限定。因为对象也可能是个非常量，所以允许通过其他途径改变它的值：

int i = 42;         
int &r1 = i;        // 引用ri绑定对象i 
const int &r2 = i;  // r2也绑定对象i，但是不允许通过r2修改i的值
r1 = 0;             // r1并非常量，i的值修改为0
r2 = 0;             // 错误：r2是一个常量引用

r2绑定（非常量）整数i是合法的行为。然而，不允许通过r2修改i的值。尽管如此，i的值仍然允许通过其他途径修改，即可以直接给i赋值，也可以通过像r1一样绑定到i的其他引用来修改。

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指针和const

与引用一样，也可以令指针指向常量或非常量。类似于常量引用，**指向常量的指针(pointer to const)**不能用于改变其所指对象的值。要想存放常量对象的地址，只能使用指向常量的指针：

const double pi = 3.14;             // pi是个常量，它的值不能改变
double *ptr = π                  // 错误：ptr是一个普通指针
const double *cptr = π           // 正确：cptr可以指向一个双精度常量
*cptr = 42;                         // 错误：不能给*cptr赋值

指针的类型必须与其所指对象的类型一致，但是有两个例外。第一种例外情况是允许令一个指向常量的指针指向一个非常量对象：

double dval  = 3.14;                // dval是一个双精度浮点数，它的值可以改变        
cptr = &dval;                       // 正确：但是不能通过cptr改变dval的值

和常量引用一样，指向常量的指针也没有规定其所指的对象必须是一个常量。虽为指向常量的指针仅仅要求不能通过该指针改变对象的值，而没有规定那个对象的值不能通过其他途径改变。

const指针

指针是对象而引用不是，因此就像其他对象类型一样，允许把指针本身定为常量。常量指针（const pointer）必须初始化，而且一旦初始化完成，则它的值（也就是存放在指针中的那个地址）就不能再改变了。_把*放在const关键字之前说明指针是一个常量_，这样的书写形式隐含着一层意味，即不变的是指针本身的值而非指向的那个值：

int errNumb = 0;
int* const curErr = &errNumb;           // curErr将一直指向errNumb
const double pi = 3.14;                 
const double* const pip = π          // pip是一个指向常量的常量指针
//不可以改变pip所指的对象，也不可以通过改变pip来改变pi的值
//也不可以通过改变pi来改变pip的值

要想弄清楚这些声明的含义最行之有效的方法是从右向左阅读。此例中，离curErr最近的符号是const,意味着curErr本身是一个常量对象，对象的类型由声明符的其余部分确定。声明符中的下一个符号是*,意思是curErr是一个常量指针。最后，该声明语句的基本数据类型部分确定了 常量指针指向的是一个int对象。与之相似，我们也能推断出，pip是一个常量指针，它指向的对象是一个双精度浮点型常量。
指针本身是一个常量并不意味着不能通过指针修改其所指对象的值，能否这样做完全依赖与所指对象的类型。例如，pip是一个指向常量的常量指针，则不论是pip所指的对象值还是pip自己存储的那个地址都不能改变。相反的，curErr指向的是一个一般的非常量整数，那么就可以用curErr去修改errNumb的值：

*pip = 2.72;        // 错误：pip是一个指向常量的指针
                    // 如果curErr所指的对象（也就是errNumb）的值不为0
if(*curErr)
{
    errorHandler();
    *curErr = 0;    // 正确：把curErr所指的对象的值重置
}

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顶层const

指针本身是一个对象，它又可以指向另外一个对象。因此，指针本身是不是常量以及指针所指的是不是异构常量就是两个相互独立的问题。用名词__顶层 const(top-level const)__表示指针本身是个常量，而用名词__底层 const(low-level const)__表示指针所指的对象是一个常量。
更一般的，顶层const可以表示任意的对象是常量，这一点对任何数据类型都适用，如算术类型、类、指针等。
底层const则与指针和引用等复合类型的基本类型部分有关。比较特殊的是，指针类型既可以是顶层const也可以是底层const，这一点和其他类型相比区别明显:

int i = 0;
int *const pi = &i;         //不能改变P1的值，这是一个顶层const
const int ci = 42;          //不能改变ci的值，这是一个顶层const
const int *p2 = &ci;        //允许改变p2的值，这是一个底层const
const int *const p3 = p2;   //靠右的const是顶层const,靠左的是底层const
const int &r = ci;          //用于声明引用的const都是底层const

当执行对象的拷贝操作时，常量时顶层const还是底层const区别明显。其中，顶层const不受什么影响:

i = ci;         //正确：拷贝ci的值，ci是一个顶层const，对此操作无影响
p2 = p3;        //争取：p2和p3指向的对象类型相同，p3顶层const的部分不影响。

执行对象的拷贝操作并不会改变被拷贝对象的值，因此，拷入和拷出的对象是否是常量都没什么影响。

另一方面，底层const的限制却不能忽略。当执行对象的拷贝操作时，拷入和拷出的对象必须具有相同的底层const资格，或者两个对象的数据类型必须能够转换。一般来说，非常量可以转换成常量，反之则不行：

int *p =p3;         //错误：p3包括底层const的定义，而p没有
p2 = p3；           //正确：p2和p3都是底层const
p2 = &i;            //正确：int*能转成const int *
int &r = ci;        //错误：普通的int&不能绑定到int常量上
const int &r2 = i;  //正确：const int &可以绑定到一个普通int上

p3即是顶层const也是底层const，拷贝p3时可以不在乎它是一个顶层const，但是必须清楚它指向的对象得是一个常量。因此，不能用p3去初始化p，因为p指向的是一个普通的（非常量）整数。另一方面，p3的值可以赋给p2，是因为这两个指针都是底层const，尽管p3同时也是一个常量指针(顶层const)，仅就这次赋值而言不会有声什么影响。