跟我学C++中级篇——const和constexpr的使用

一、从例程介绍

已经不同的篇章里介绍和分析过const及constexpr，特别对于后者，从c++11到c++14直到c++17甚至以后，功能都不断的在完善。那么这么多复杂的应用如何搞清楚呢？下面先从代码看起：

c 复制代码

#include <iostream>

void testArray(const int& len) {
    //编译错误，len不是常量
    int buf[len] = {0};
}
int main()
{
    const int len = 100;
    int buf[len] = {0};//OK

    testArray(len);
    return 0;
}

上面的代码中，主函数内的数组buf就可以通过编译，但在函数testArray中的buf就报len非常量。这是一个让许多程序员感到模糊的问题，可能很多人大约明白什么意思，但却道不出来。

其实这很简单，C/C++中要求数组长度定义必须是提前定义好的常量。而const恰好可以满足这一需求，但为什么第一个可以，而第二个不可以呢？因为第是一个编译器看到的是常量的定义，而第二个编译器看到的是只读的变量定义。

二、只读和常量（常量表达式）

有人会问题，只读和常量有什么不同？仍然以上面的例子，在主函数的buf定义长度len,定义为一个常量，即它就是100。它不允许更改也不允许重定义。所以数组以其为长度的定义是符合标准的要求的。编译器自然可以允许其通过编译。

而测试函数中的len，它是通过参数变量len传递进来的，大家都知道，参数的意义是什么？对，就是可变。可以传进去1，也可以传进去100，可以是a,也可以是b...,只要符合类型匹配甚至可以隐式转换，编译器都会允许其通过，但这符合数组的定义啊。数组的长度必须是常量定义。也就是说，即使在参数前增加const等限定符，目的只有一个，不允许修改这个参数，而编译器是不管你传入参数的值是不是一个常量，这才是重点，这就叫只读。

从统一形式来看，常量既是一个定值又是只读的。那么此时再来看const和constexpr就容易分析清楚了。早期的c++标准const其实是兼顾了常量和只读，那么在新的c++标准中，为了现好的体现革命的分工不同，基本上把只读形式定义划给了const而把常量形式定义划给了constexpr。

三、例程

结合上面的分析，再看下面的例程：

c 复制代码

#include <iostream>

void testReadOnly(const int& d) {
    std::cout << "d value:" <<d<< std::endl;

    const int& tmp = d;
    std::cout << "const tmp change:"<<tmp << std::endl;
}
void testArray(const int& len) {
   // int buf[len] = {0};
}
int main()
{
    const int len = 100;
    int buf[len] = {0};

    testArray(len);

    int num = 3;
    testReadOnly(num);
    testReadOnly(len);

    return 0;
}

运行结果：

复制代码

d value:3
const tmp change:3
d value:100
const tmp change:100

只读是一个外在形式，本身不可以修改，但可以在内部更改。常量是一个恒定现象，确定而不改变。但为了兼容新旧标准，在普通的应用情况下，二者基本是可以认为是相同的。换句话说，可以只记一些不同的特定情况即可，而这些不同的，新标准中，都会说得很清楚。

四、总结

要善于分析和总结学到的知识，要不断的回望自己学习的成果并加以整理分析。每一个简单的进步，其实都是思想上的一次升华，量变到质变，最终产生一次飞跃。古话说得好"勿以善小而不为"。