常對象，常數據成員，常成員函數，指向對象的常指針，指向常對象的指針，對象的常引用。
author: ZJ 07-12-11
如果需要保證數據不被修改，則可以使用const，即把有關的數據定義爲常量。
1．常對象
在定義對象時使用關鍵字const指定對象爲常對象。
1.1常對象的形式定義
類名 const 對象名(實參表); 或const 類名 對象名(實參表);
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class Time{
public:
Time(int=0,int=0,int=0);
void call();
int hour;
int min;
int sec;
};
Time::Time(int h,int m,int s){
hour=h;
min=m;
sec=s;
}
Time const t(2,3,4);//t爲常對象
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1.2使用常對象的規則
[1]常對象中的數據成員爲常變量且必須要有初始值；
[2]在所有的場合中，常對象中的所有數據成員的值都不能被修改。
[3]如果一個對象被聲明爲常對象，則不能調用該對象的非const型的成員函數（除了由系統自動調用的隱式的構造函數和析構函數）。
這是爲了防止這些函數會修改常對象中的數據成員的值。編譯系統會檢查函數的聲明，只要發現調用了常對象的成員函數，且該函數未被聲明爲const就報錯。編譯器不會進入函數去檢查它的代碼，看它是否修改了常對象中的數據成員的值，這是因爲函數的定義與函數的聲明可能不在同一個源程序文件中。而編譯則是以一個源程序文件爲單位的，這樣就無法發現兩個源程序文件之間是否有矛盾。如果有錯，只有在連接或運行階段才能發現。
注意，常對象中是允許非const型的成員函數存在的，只不過你無法調用它們。
[4]如果需要訪問常對象中的成員函數，則需要將其聲明爲const。表示這是一個常成員函數，常成員函數可以訪問常對象中的數據成員，但仍然不允許修改常對象中數據成員的值。
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class Time{
public:
…
void call() const;
…
};
void Time::call() const{
cout<<"Call:"<<hour<<"-"<<min<<"-"<<sec<<endl;
}
…
Time const t(2,3,4);
t.call();
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[5]如果需要修改常對象中某個數據成員的值，則可將該數據成員聲明爲mutable。
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class Time{
public:
…
void setHour(int) const;
mutable int hour;//可以修改hour的值，通過setHour()
int min; //不可以修改min的值，read-only
int sec; //不可以修改sec的值，read-only
…
};
void Time::setHour(int h) const{
hour=h;
}
…
Time const t(2,3,4);
t.setHour(5);
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2.常對象成員
可以在聲明類時將成員聲明爲const，即聲明常數據成員和常成員函數。
2.1常數據成員
用關鍵字const來聲明常數據成員。在類體中聲明瞭某一個常數據成員後，該類所有對象中的該數據成員的值都是不能改變的，但不同對象中該數據成員的值是可以不同的（在定義對象時給定）。
只能通過構造函數的參數初始化表對常數據成員進行初始化。
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class Time{
public:
Time(int,int,int);
const int hour;//聲明hour爲常數據成員
int min;
int sec;
};
Time::Time(int h,int m,int s):hour(h){//通過參數初始化表hour(h)對常數據成員hour初始化
min=m;
sec=s;
}
…
Time t(2,3,4);
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注意，不能採用在構造函數中對常數據成員賦初值的方法。
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const int hour;
int min;
int sec;
…
Time::Time(int h,int m,int s){ error:uninitialized member 'Time::hour' with 'const' type 'const int'
hour=h;
min=m;
sec=s;
}
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2.2常成員函數
常成員函數只能引用本類中的數據成員而不能修改它們。
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class Time{
public:
…
void call() const; //聲明常成員函數
…
};
void Time::call() const{//定義常成員函數
cout<<"Call:"<<hour<<"-"<<min<<"-"<<sec<<endl;
}
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const是函數類型的一部分，在聲明函數和定義函數時都要有const關鍵字，在調用時不必加const。常成員函數可以訪問const數據成員，也可以訪問非const數據成員。常成員函數不能調用另一個非const成員函數。
下表給出了const與非const數據成員及const與非const成員函數之間的訪問關係。其中，get指訪問；set指修改它的值。
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數據成員
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非const成員函數
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const成員函數
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非const數據成員
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get/set
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get/NO set
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const數據成員
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get/NO set
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get/NO set
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const對象的數據成員
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NO get/NO set
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get/NO set
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3．指向對象的常指針
將指向對象的指針變量聲明爲const，並使之初始化，這樣指針值始終保持爲其初始值，不能改變，即指向始終不變。
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Time t(2,3,4);
Time *const p=&t;//聲明常指針p並使其指向對象t
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定義指向對象的常指針的一般形式爲，
類名 *const 指針變量名=對象地址;
必須在定義指針時，就確定它指向的對象，下面的寫法錯誤，
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Time t(2,3,4);
Time *const p;error:uninitialized const 'p'
p=&t;
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在初始化常指針後，不能使其指向另一個對象，下面寫法錯誤，
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Time t(2,3,4);
Time *const p=&t;
Time tt(1,1,1);
p=&tt;error:assignment of read-only variable 'p'
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指向對象的常指針的值是不能改變的，即始終指向同一個對象，但可以改變其所指向的對象中數據成員的值（前提是該數據成員是public）。
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class Time{
public:
…
void call();
int hour;
private:
int min;
…
void Time::call() {
cout<<"Call:"<<hour<<"-"<<min<<"-"<<sec<<endl;
}
…
int main(){
Time t(2,3,4);
Time *const p=&t;
p->call();
p->hour=0;
//p->min=0; error:`int Time::min' is private
p->call();
…
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結果：
Call:2-3-4
Call:0-3-4
如果想將一個指針變量固定地與一個對象相聯繫（即該指針變量始終指向一個對象），可以將它指定爲const型指針變量。往往用常指針作爲函數的形參，目的是不允許在函數執行過程中改變指針變量的值，使其始終指向原來的對象。如果在函數執行過程中修改了形參的值，編譯器就會抱錯。
4．指向常對象的指針變量
4.1指向常變量的指針變量
下面定義了一個指向常變量的指針變量ptr，它指向的char變量是常變量，不能通過ptr改變它的值。
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const char *ptr;
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定義指向常變量的指針變量的一般形式爲，
const 類型名 * 指針變量名;
[1]如果一個變量已被聲明爲常變量，只能用指向常變量的指針變量指向它，而不能用一般的（指向非const型變量的）指針變量去指向它。（因爲主導權在於指針，由指針是否爲指向const型來決定是否可以改變所指向變量的值）
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const char c[]="china";
const char *p1; //指向常變量的指針變量
p1=c;//ok
char * p2;//一般的指針變量
p2=c;error: invalid conversion from 'const char*' to 'char*'
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[2]指向常變量的指針變量除了指向常變量外，還可以指向非const的變量。此時不能通過此指針變量改變該變量的值。但還是可以通過指針訪問該變量的值。（因爲主導權在於指針，由指針是否爲指向const型來決定是否可以改變所指向變量的值）
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char c[]="china";
const char *ptr;
ptr=c;//ok
*ptr='C';//將首字母改爲大寫error:assignment of read-only location
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但可以通過變量自己改變（不通過指針的途徑）
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c[0]='C';
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[3]如果函數的形參是指向非const型變量的指針，實參只能用指向非const變量的指針，而不能用指向const變量的指針（“實參”和“形參”的映射關係中“形參”起主導地位）。這樣，在執行函數的過程中可以改變形參指針變量所指向的變量的值（“改變指針變量所指向的變量的值”的限制權在“形參”）。
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int main(){
void fun(int *); //函數聲明
int num[]={1,2,3,4};
int *p1;//定義一個一般的指針變量
const int *p2;//定義一個指向整型常變量的指針變量
p1=num;
p2=num;
fun(p1);//ok
fun(p2); error:invalid conversion from 'const int*' to 'int*'
}
void fun(int *p){//定義一個函數，它的形參是一般的指針
*p='0'; //改變所指向的變量的值
}
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[4]如果函數的形參是指向const型變量的指針，在執行函數過程中顯然不能改變指針變量所指向的變量的值（“改變指針變量所指向的變量的值”的限制權在“形參”），因此允許實參既可以是指向const變量的指針，也可以是指向非const變量的指針（“實參”和“形參”的映射關係中“形參”起主導地位）。
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void fun(const int *p){//定義一個函數，它的形參是指向const變量的指針
*p='0'; error:assignment of read-only location
}
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在main函數中使用該函數，
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void fun(const int *); //函數聲明
int num[]={1,2,3,4};
int *p1;//定義一個一般的指針變量
const int *p2;//定義一個指向整型常變量的指針變量
p1=num;
p2=num;
fun(p1);//ok
fun(p2); //ok
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下表給出了用指針變量作形參時形參和實參的對應關係。
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形參
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實參
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合法否
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改變指針變量所指向的變量的值
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指向非const型變量的指針
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非const變量的地址
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合法
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可以
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指向非const型變量的指針
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const變量的地址
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非法
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/
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指向const型變量的指針
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非const變量的地址
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合法
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不可以
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指向const型變量的指針
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const變量的地址
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合法
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不可以
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“改變指針變量所指向的變量的值”的限制權在“形參”；“實參”和“形參”的映射關係中“形參”起主導地位；const的類型的指針可以指向非const類型的變量，但非const類型的指針則不能指向const類型的變量，因爲主導權在於指針，由指針是否爲指向const型來決定是否可以改變所指向變量的值。
4.2指向常對象的指針變量
也是4條原則，和4.1是一一對應的。
[1]如果一個對象已被聲明爲常對象，只能用指向常對象的指針變量指向它，而不能用一般的（指向非const型對象的）指針變量去指向它。（因爲主導權在於指針，由指針是否爲指向const型來決定是否可以改變所指向對象中成員的值）
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Time const t(2,3,4);
const Time *p1;//定義一個指向常對象的指針變量
Time *p2;// 定義一個一般的指針變量
p1=&t;//ok
p2=&t;error:invalid conversion from `const Time*' to `Time*'
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[2]指向常對象的指針變量除了指向常對象外，還可以指向非const的對象。此時不能通過此指針變量改變該對象中成員的值。但還是可以通過指針訪問該對象中的成員。（因爲主導權在於指針，由指針是否爲指向const型來決定是否可以改變所指向對象中成員的值）
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Time t(2,3,4);
const Time *p=&t;
cout<<p->hour<<endl;//ok
p->hour=0;error:assignment of data-member 'Time::hour' in read-only structure
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[3]指向常對象的指針常用於函數的形參，目的是保護形參指針所指向的對象，使它在函數執行過程中不被改變。
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void fun(const Time *p){//定義一個函數，它的形參是指向const對象的指針
p->hour=11;error: assignment of data-member 'Time::hour' in read-only structure
cout<<p->hour<<endl;
}
int main(){
void fun(const Time *); //形參是指向常對象的指針變量
Time t(2,3,4);
fun(&t);
…
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前面已經說過，“改變指針變量所指向的變量的值”的限制權在“形參”；因此對於fun函數來說，它的形參是一個指向常變量的指針，這樣可以有效地保證在fun函數內部，不會通過指針來篡改傳遞進來的對象的數據；
[4]“實參”和“形參”的映射關係中“形參”起主導地位；所以這裏不必將對象t定義爲常對象，即Time const t(2,3,4);也能將其作爲實參傳入；
反之則不行，如果形參指定爲指向一般的對象的指針，而實參爲一個常對象的入口地址，則出錯（“實參”和“形參”的映射關係中“形參”起主導地位）。下面代碼錯誤，
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void fun(Time *p){
p->hour=11;//ok
cout<<p->hour<<endl;
}
int main(){
void fun(Time *);
Time const t(2,3,4);
fun(&t); error:invalid conversion from 'const Time*' to 'Time*'
...
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5．常指針與指向常變量/常對象指針的區別
常指針表示指針變量中存放的值（它是一個地址）是不可改變的（一旦初始化後）；指向常變量/常對象指針表示指針所指向的數據（通過地址找到）是不可改變的。
6．對象的常引用
下面的例子是將對象的引用作爲函數的形參，
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class Time{
public:
Time(int,int,int);
int hour;
…
};
void fun(Time &t){
t.hour=11;
}
int main(){
void fun(Time &);
Time t(2,3,4);
fun(t);
…
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如果不希望對象t的值被修改，如上面fun函數的操作，則可以將fun的形參改爲常引用。
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void fun(const Time &t){
t.hour=11; error:assignment of data-member 'Time::hour' in read-only structure
}
int main(){
void fun(const Time &);
Time t(2,3,4);
fun(t);
…
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7．對象的常引用與指向對象的常指針及指向常對象的指針的區別
個人認爲，首先使用對象的常引用的目的等同於使用指向常對象的指針的目的，即不讓函數去修改該對象中的數據。但同時由於對象的引用本身是某個對象的別名，自聲明起它就必須初始化且再也不能作爲其他對象的引用了，所以它又具備了指向對象的常指針的效果。
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const int ci=1;//常變量
const int *const ci_p=&ci;//指向常量的指針常量
const int &ci_r=ci;//常引用
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