结合示例说明C++中const和指针结合时怎么理解

在之前随笔《C++中const使用要点（一）》中简单叙述了const int*、int* const和const int* const的区别，记住三句话就能在实际运用时用对，但是看书时发现了指针常量、常量指针这些名词，发现明白这些概念对阅读文章时还是比较重要的。

关键：const和指针结合时代码从右往左看

1、常量指针（const pointer）

概念：常量是形容词，也就是说常量指针是一个指针，用const修饰的指针。

按照代码从右往左（概念名词从左往右）的阅读顺序，不妨试着写一下。

Step1: i; // 变量名

Step2: const i;  // 第一个名词是const，写在i的左边

Step3: int* const i;  // 第二个名词是pointer(*)，以具体类型int*为例，写在const i的左边
2、指向常量的指针（pointer to const），一般简称为指针常量（这种翻译很不好，容易混淆）

概念：指向常量是形容词，指向常量的指针也是一个指针，但是本身不是const，指向的对象是const

继续来试着写一下。

Step1: i; // 变量名

Step2: * i; // 第一个名词是pointer，*写在i的左边

Step3: const int* i; // 第二个名词是const，以const int为例，写在*的左边。

int const* i;  // 这种写法也对，可以理解为先在* i左边写个const，表示指向的是常量，再在const* i左边写上这个常量的具体类型

3、指向常量的常量指针

同样的写法，先在变量名的左边写上const，再在const左边写上*，之后左边是const int或int const都行

	int i = 0, j = 1;
	// 常量指针, p1是const, p1指向的是int（而不是const int）
	int* const p1 = &i;  // 必须初始化, 因为指向的对象不能更改
	// p1 = &j; // 这句想把j的地址赋值给p1, 而p1又是const
	*p1 = 2; // 指向的是int, 没有const修饰, 可以更改

	// 指向常量的指针, p2不是const, p2指向的是const int
	const int* p2; // 可以不初始化(悬挂指针), 反正以后可以选择指向的对象
	p2 = &j; p2 = &i;  // 随意修改指向的对象
	//*p2 = 1;  // 指向的是const int, 不可以更改

	// 指向常量的常量指针, p3是const, p3指向的也是const
	const int* const p3 = &i;
	// p3 = &j; // 错误, 因为p3是const
	// *p3 = 3; // 错误, 因为p3指向的也是const

为了代码的易读性，使用typedef把指针简化比较常见

以前最显著的用法就是把函数指针（指向函数的指针）给简化。

函数指针的代码阅读方法是从里到外

int (*Func)(int, int);

这句代码的阅读方式：

Step1: 最里面的是变量名Func，它是一个函数指针

Step2: 往左读，Func返回的是int；往右读，Func参数是2个int

复杂一点的话……

float (*(*Func)(int,int))(int);

Step1: 最里面的是变量名Func，它是一个函数指针，接受1个int参数，返回的还是个函数指针

Step2: 设返回的函数指针为Func1，即typedef float(*Func1)(int);

Step3: 这下就好读了，Func1接受1个int参数，返回float。

好吧，回归正题。用typedef要注意的一点就是不能跟C语言常用的#define等价，虽然在C++中确实是用来代替#define的。

因为typedef不是直接替换代码，而是把这段代码当成一个类型。

直接上代码说明吧

	typedef int* pInt;
	int i = 0, j = 1;
	// 这里把pInt就当成个暂时未知基本数据类型, 说明p1是const
	// 再来看看pInt的具体类型, 是个指向int的指针
	// 也就是说p1是指针, p1是const, 指向的是int（不是const int）
	const pInt p1 = &i;  // 等价于pInt const或int* const
	// p1 = &j; // 错误
	*p1 = 2;

	int *p2 = &i, *p3 = &j;
	int **pp1 = &p2, **pp2 = &p3;
	// pp2是个指针, 指向的是const pInt
	const pInt* pp3;
	pp3 = pp1;
	pp3 = pp2; // 可以随便改变指向的对象
	// *pp3 = p2; // 错误, pp3指向的是const类型(const pInt), 不能修改
	*(*pp3) = 4;  // 正确, [pp3指向的const pInt]指向的是pInt(这个pInt指向的是int, 可以修改)

另外，在C++ Primer上还看到了顶层(top-level)const和底层(low-level)const的概念

底层const：指向的对象不能修改（比如const int*）

顶层const：指针或变量本身不能修改（比如const int、int* const）

const int* const兼具底层和顶层性质

关键1：只有有底层const性质的指针才能转换为相同底层const资格的指针！

比如const int* const兼具底层和顶层const性质。

	int i = 1;
	const int* p1 = &i;
	const int* const p2 = &i;
	p1 = p2;
	// p2 = p1; // 错误, 因为p2本身不能修改

其实不知道顶层底层也能理解，就像const T能转换为T一样。（T为数据类型）

T&不能转换为const T&，T&也不能绑定const T（常见错误，在《C++中const使用要点（二）》中提过类似）的

T*不能你转换为const T*。但是指针的情况比较特殊，比如可以像下列代码一样强制转换

	const int* pInt1 = &i;
	int* pInt2 = &i;
	// 可以强制转换
	pInt2 = (int*)pInt1;
	pInt2 = const_cast<int*>(pInt1);

关键2：auto类型只能推测出底层const性质！

	auto a = &ci;  // a是const int*, 底层const保留
	auto b = ci;   // b是int, 顶层const被忽略

针对这个问题，C++ 11新增了decltype类型，可以保留顶层const。

比如上述代码第二行改为decltype(b) = ci;后b就是const int类型