/重学C++：Const二三事

常见的坑

仅用const修饰的对象只在单个文件中有效，如果想在多个文件之间共享const对象，必须在对象定义的前面加extern。

允许为一个常量引用绑定非常量的对象、字面量和表达式。

int i = 42;
const int &r1 = i;       // 正确
const int &r2 = 42;      // 正确
const int &r3 = r1 * 2;  // 正确
int &r4 = r1 * 2;        // 错误
int &r5 = i;
r5 = 0;                  // 正确
r1 = 42;                 // 错误

指向常量的指针和常量指针：
```
int err_numb = 0;
const double pi = 3.1415;

int *const cur_err = &err_numb;
const double *mut_pi_pointer = &pi;
const double *const pi_pointer = &pi;
```
从声明语句的变量符号开始，自右向左看：
cur_err首先是一个不可变对象，其次是一个指向int类型可变对象的指针。
mut_pi_pointer首先是一个可变对象，其次是一个指向double类型不可变对象的指针。
pi_pointer首先是一个不可变对象，其次是一个指向double类型不可变对象的指针。
当typedef遇到const时容易出现错误理解：
```
typedef char *pstring;
const pstring cstr = 0;
const pstring *ps = 0;
```
pstring是char *的别名，即指向char的指针。
const修饰的是pstring，因此cstr是：初始化值为nullptr的不可变指针。
错误理解会用char *替换掉pstring，即：
```
const char *cstr = 0;
```
这样从cstr开始自右向左读的话，cstr就会被理解成：指向字符常量的可变指针。
constexpr属于顶层const，因此constexpr修饰指针意味着指针本身不可变。

auto默认会去除顶层const，保留底层const，如果需要顶层const则需要显式加入。

int i = 0;
const int ci = i, &cr = ci;
auto b = ci;       // b是一个初始化值为0的可变int对象
auto c = cr;       // c同b
auto d = &i;       // d是一个初始化为指向可变int类对象i的可变指针对象
auto e = &ci;      // e是一个初始化为指向不可变int类对象ci的可变指针对象
const auto f = ci; // f是一个初始化值为0的不可变int对象

decltype不会去除顶层const。

const int ci = 0;
decltype(ci) x = 0;   // x的类型是const int

必须要理解的点

const对象在创建时必须进行初始化。
常量引用即对const对象的引用。
常量引用绑定不可变对象和可变对象时含义不同。
可变对象不可变对象
用常量引用绑定可以必须
常量引用的含义不能通过此引用改变对象的值不可以改变对象的值
常量引用绑定到可变对象上：对原有可操作性质的窄化，减少操作肯定不会引发错误，所以是允许的。
非常量引用绑定到不可变对象上：对原有可操作性质的拓宽，增加不允许的操作会出错、，所以不可变对象必须使用常量引用。
因为指针是对象，而引用不是对象，所以const和指针的组合有 2 种情况，const和引用的组合只有 1 种情况。
- 指针
  - 指向常量的指针（pointer to const）：不能通过此指针修改对应的量。
  - 常量指针（const pointer）：指针本身的值不可变，即不能用指针指向其他对象，这种不可重新绑定的特性类似于引用。
- 引用
  - 常量引用：不能通过此引用修改对应的量。
顶层const表示指针本身是常量，推广之后可以指任意对象是常量；
底层const表示指针指向的对象是常量，推广之后主要于指针和引用等复合类型的基本类型部分有关。
常量表达式指：值不会改变，在编译过程中就能得到计算结果的表达式。
为什么需要constexpr？
因为实际中很难判断一个初始值是否为常量表达式。
使用constexpr相当于把验证变量的值是否是一个常量表达式的工作交给了编译器。
用constexpr声明的变量一定是一个变量，并且必须用常量表达式来初始化。

建议

如果认定变量是一个常量表达式，那就将其声明成constexpr类型。

	可变对象	不可变对象
用常量引用绑定	可以	必须
常量引用的含义	不能通过此引用改变对象的值	不可以改变对象的值