C++中的const

const概述

const单词字面意思为常数，不变的。它是C/C++中的一个关键字，是一个限定符，它用来限定一个变量不允许改变，它将一个对象转换成一个常量。

cpp

const int a = 10;
A = 100; //编译错误,const是一个常量，不可修改

C/C++中const的区别

C中的const

常量的引进是在C++早期版本中，当时标准C规范正在制定。那时，尽管C委员会决定在C中引入const，但是他们C中的const理解为”一个不能改变的普通变量”，也就是认为const应该是一个只读变量，既然是变量那么就会给const分配内存，并且在C中const是一个全局只读变量，C语言中const修饰的只读变量是外部连接的。

如果这么写:

const int arrSize = 10;
int arr[arrSize];

看似是一件合理的编码，但是这将得出一个错误。因为arrSize占用某块内存，所以C编译器不知道它在编译时的值是多少？

C++中的const

在C++中，一个const不必创建内存空间，而在C中，一个const总是需要一块内存空间。在C++中，是否为const常量分配内存空间依赖于如何使用。一般说来，如果一个const仅仅用来把一个名字用一个值代替(就像使用#define一样)，那么该存储局空间就不必创建。

如果存储空间没有分配内存的话，在进行完数据类型检查后，为了代码更加有效，值也许会折叠到代码中。

不过，取一个const地址，或者把它定义为extern，则会为该const创建内存空间。

C/C++中const异同总结

C语言会被存储到只读数据段。C++中全局const当声明extern或者对变量取地址时，编译器会分配存储地址，变量存储在只读数据段。两个都受到了只读数据段的保护，不可修改。
c
```
const int constA = 10;
int main(int argc, char *argv[]) {
  int* p = (int*)&constA;
  *p = 200;
}
```
以上代码在C/C++中编译通过，在运行期，修改constA的值时，发生写入错误。原因是修改只读数据段的数据。
C语言中存储在堆栈区，只是不能通过变量直接修改const只读变量的值，但是可以跳过编译器的检查，通过指针间接修改const值。
c
```
const int constA = 10;
int* p = (int*)&constA;
*p = 300;
printf("constA:%d\n", constA);
printf("*p:%d\n", *p);
```
运行结果：
shell
```
constA:300
*p:10
```
C语言中，通过指针间接赋值修改了constA的值。
C++中对于局部的const变量要区别对待：
1. 对于基础数据类型，也就是const int a = 10这种，编译器会把它放到符号表中，不分配内存，当对其取地址时，会分配内存。
  c
```
const int constA = 10;
int* p = (int*)&constA;
*p = 300;
cout << "constA:" << constA << endl;
cout << "*p:" << *p << endl;
```
  运行结果：
  shell
```
constA:10
*p:300
```
  constA在符号表中，当我们对constA取地址，这个时候为constA分配了新的空间，*p操作的是分配的空间，而constA是从符号表获得的值。
2. 对于基础数据类型，如果用一个变量初始化const变量，如果const int a = b，那么也是会给a分配内存。
  c
```
int b = 10;
const int constA = b;
int* p = (int*)&constA;
*p = 300;
cout << "constA:" << constA << endl;
cout << "*p:" << *p << endl;
```
  运行结果：
  shell
```
constA:300
*p:300
```
  constA 分配了内存，所以我们可以修改constA内存中的值。
3. 对于自定数据类型，比如类对象，那么也会分配内存。
  c
```
const Person person; //未初始化age
//person.age = 50; //不可修改
Person* pPerson = (Person*)&person;
//指针间接修改
pPerson->age = 100;
cout << "pPerson->age:" << pPerson->age << endl;
pPerson->age = 200;
cout << "pPerson->age:" << pPerson->age << endl;
```
  运行结果：
  shell
```
pPerson->age:100
pPerson->age:200
```
  为person分配了内存，所以我们可以通过指针的间接赋值修改person对象。
C中const默认为外部连接，C++中const默认为内部连接。当C语言两个文件中都有const int a的时候，编译器会报重定义的错误。而在C++中则不会，因为C++中的const默认是内部连接的。如果想让C++中的const具有外部连接，必须显示声明为: extern const int a = 10;

const由C++采用，并加进标准C中，尽管他们很不一样。在C中，编译器对待const如同对待变量一样，只不过带有一个特殊的标记，意思是”你不能改变我”。在C++中定义const时，编译器为它创建空间，所以如果在两个不同文件定义多个同名的const，链接器将发生链接错误。简而言之，const在C++中用的更好。

了解: 能否用变量定义数组:
在支持C99标准的编译器中，可以使用变量定义数组。
微软官方描述vs2013编译器不支持C99：
Microsoft C conforms to the standard for the C language as set forth in the 9899:1990 edition of the ANSI C standard.
以下代码在Linux GCC支持C99编译器编译通过
c
int a = 10;
int arr[a];
int i = 0;
for (; i < 10; i++)
 arr[i] = i;
i = 0;
for (; i < 10; i++)
 printf("%d\n", arr[i]);

尽量以const替换#define

在旧版本C中，如果想建立一个常量，必须使用预处理器#define MAX 1024;

，于是MAX并没有将其加入到符号表中。但我们使用这个常量获得一个编译错误信息时，可能会带来一些困惑，因为这个信息可能会提到1024，但是并没有提到MAX。如果MAX被定义在一个不是你写的头文件中，你可能并不知道1024代表什么，也许解决这个问题要花费很长时间。

解决办法就是用一个常量替换上面的宏。

const int max= 1024;

const和#define区别总结

const有类型，可进行编译器类型安全检查。#define无类型，不可进行类型检查
const有作用域，而#define不重视作用域，默认定义处到文件结尾。如果定义在指定作用域下有效的常量，那么#define就不能用

宏常量没有类型，所以调用了int类型重载的函数。const有类型，所以调用希望的short类型函数

cpp

#include <iostream>
using namespace std;

#define PARAM 128
const short param = 128;

void func(short a) {
 cout << "short!" << endl;
}

void func(int a) {
 cout << "int" << endl;
}

int main(int argc, char *argv[]) {
 func(PARAM);
 func(param);

 return 0;
}

程序输出：

shell

int
short!

宏常量不重视作用域

cpp

#include <iostream>
using namespace std;

void func1() {
 const int a = 10;
#define A 20 
 //#undef A  //卸载宏常量A
}

void func2() {
 //cout << "a:" << a << endl; //不可访问，超出了const int a作用域
 cout << "A:" << A << endl; //#define作用域从定义到文件结束或者到#undef，可访问
}

int main(int argc, char *argv[]) {
 func2();

 return 0;
}

程序输出：

shell

A:20

问题: 宏常量可以有命名空间吗？

cpp

#include <iostream>
using namespace std;

namespace MySpace {
#define num 1024
}

void test() {
  //cout << MySpace::NUM << endl; //错误
  //int num = 100; //命名冲突
  cout << num << endl;
}

int main(int argc, char *argv[]) {
  test();

    return 0;
}

程序输出：

shell

注意

const与指针转换时

cpp

const int *  <=   int *  // ok
int * <= const int *  // error

面试题

c和c++中const的区别

点击查看答案

整理结构的话，可能分为以下几点：

语义差异：只读变量 vs 真正常量
初始化要求：C允许不初始化，C++必须初始化
作用域与链接属性：外部 vs 内部
类型系统严格性：C++更严格，禁止隐式转换
内存处理机制：符号表优化 vs 分配内存
应用扩展：C++中的更多用法（函数、类成员等）

1. 语义差异：只读变量 vs 真正常量

C语言：const修饰的变量是“只读变量”，其值运行时仍可能被修改。例如通过指针强制类型转换可间接修改值，编译器仅警告而非报错。
c
```
const int a = 10;
int *p = (int*)&a;  // C允许强制转换
*p = 20;             // 输出结果可能不一致（如输出20或30，取决于优化）
```
C++：const是真正的编译期常量，值不可修改。直接通过指针修改会导致未定义行为（UB），且编译器会严格报错。
cpp
```
const int a = 10;
int *p = &a;        // C++直接报错：无法从const int*转换到int*
```

在编译时期，编译器会将const变量替换为其值，从而消除对const变量的引用。但是也有例外的情况，在使用一个变量初始化另一个const变量时，编译器会保留对const变量的引用。

2. 初始化要求

C：允许不初始化const变量（视为未定义值的只读变量）。
c
```
const int b;  // 合法，但后续无法赋值
```
C++：必须初始化const变量，否则编译报错。
cpp
```
const int b;  // 错误：未初始化的常量
```

3. 作用域与链接属性

C：const变量默认是外部链接（全局可见），其他文件可通过extern引用。
C++：const变量默认是内部链接（仅本文件可见），若需全局可见需显式加extern。
cpp
```
extern const int g_value = 42;  // 其他文件可通过extern引用
```

4. 类型系统严格性

C：允许隐式类型转换，如const指针与非const指针可互相赋值。
C++：强制类型匹配，需显式使用const_cast才能绕过const限定符。
cpp
```
const int a = 10;
int *p = const_cast<int*>(&a);  // 合法但危险
```

5. 内存处理机制

C：const变量始终分配内存，即使未使用其地址。
C++：采用 常量折叠（Constant Folding） 优化，const变量通常不分配内存，直接替换为字面值；仅当取地址或用于需要内存的操作时才会分配。
cpp
```
const int a = 10;
int array[a] = {};  // 合法：a被替换为10，不分配内存
```

6. 应用扩展（C++独有）

函数参数与返回值：
- 使用const修饰参数防止意外修改（如void func(const int& x)）。
- const返回值保护返回的指针或引用（如const int* getData()）。
类成员：
- const成员函数（如int get() const）保证不修改对象状态。
- const对象只能调用const成员函数。
引用与指针：
- 常引用可绑定到临时对象（如const int& r = 10;）。

加分项：实际陷阱与优化建议

C++的未定义行为：通过指针强制修改const变量可能导致程序崩溃或数据不一致。
代码安全性：C++的const能显著减少逻辑错误，例如用于接口设计时明确参数权限。
与constexpr的关系：C++11引入的constexpr进一步强化编译期计算能力，但需注意其与const的区别（如constexpr必须编译期确定值）。

满分答案结构示例 候选人可按照以下逻辑组织回答：

核心语义差异 → 2. 初始化与作用域 → 3. 类型检查严格性 → 4. 内存处理机制 → 5. C++扩展用法 → 6. 实际应用建议。
需结合代码示例（如指针操作、成员函数）和编译行为（如报错、优化）对比，体现对底层机制的理解。

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