很多C++的初學者看到const這個關鍵字的第一反應都是一頭霧水，主要是因為const可以出現(xiàn)在很多的位置，以及后面加入的constexpr更是常常感到困惑，今天就為大家一一解釋出現(xiàn)它們的含義和以及作用

const關鍵字

const修飾變量

這是最基本的一種用法，顧名思義，就是將該變量修飾為常量，從而不可以修改。很多的全局變量都是通過常量來進行修飾，需要注意的是，使用const關鍵字修飾的變量需要立刻初始化

// 修飾局部變量，全局變量，成員變量
const int a = 2;
// 錯誤，表達式必須是可修改的左值，意思就是a是個常量，無法修改
a = 3;

// 還有人習慣這種寫法，作用是一樣的，看個人喜好即可
int const b = 22;

// 修飾函數(shù)參數(shù)
void test(const int num) {
? ? ? // 錯誤，表達式必須是可修改的左值，意思就是參數(shù)num是個常量，無法修改
? num = 3;
}

修飾指針

雖然指針也是一種變量，不過當const與指針出現(xiàn)在一起的時候，位置的不同會發(fā)生不同的作用，所以單獨拎出來講

// 第一種情況：指針常量
int a = 2;
// const作用：使其無法通過指針來修改變量
const int *p = &a;
// 錯誤，表達式必須是可修改的左值
*p = 3;
// 正確
a = 4;
// 4
cout << *p << endl;
// 同樣地，有人習慣這種寫法，作用是一樣的，看個人喜好即可
int const *p2 = &a;

// 第二種情況：常量指針
int a = 2;
// const作用：使指針p無法指向其他變量
int* const p = &a;
int b = 3;
// 錯誤，表達式必須是可修改的左值
p = &b;

修飾函數(shù)

const用于修飾函數(shù)也是最困惑的地方，主要原因在于它可以出現(xiàn)在不同的地方，并且每一個都有不同的含義。接下來為一一為大家解釋

// 修飾函數(shù)返回值，這種用法毫無意義，它的作用相當于將返回值修飾為了常量，但是返回值是一個將亡值，在返回之后要么賦值給了其他的變量，然后其他變量可以繼續(xù)修改，要么就隨著離開作用域而被釋放內(nèi)存。所以通常不會這么使用。
const int getNum() {
? return 3;
}

// 修飾成員函數(shù)，通常加在成員函數(shù)的末尾，作用聲明該成員函數(shù)為只讀函數(shù)，即無法修改任何成員變量的值
class Student {
?public:
? void test() const {
? ? ? ? ? ? ? // 錯誤，表達式必須是可修改的左值，因為member是成員變量，而test函數(shù)被const修飾過后無法修改成員變量
? ? ? member = 3;
? ? ? int b = 3;
? ? ? ? ? ? ? // 正確
? ? ? b = 4;
? }

?private:
? int member = 2;
};

const引用

這是const最常用的一種方式，通常用于函數(shù)的參數(shù)列表中，因為我們知道在C++中函數(shù)參數(shù)有3中傳遞方式，分別是值傳遞，指針傳遞（或者叫地址傳遞），引用傳遞，前兩種在傳遞時都會發(fā)成拷貝行為

指針本身也是一個變量，在32位操作系統(tǒng)下占用4個字節(jié)，64位系統(tǒng)占用8個字節(jié)，雖然的拷貝成本會低一點，但是在大量的調(diào)用過程中也比較可觀

所以通常我們采用傳遞引用的方式，因為引用只是變量的一個別名，不占用內(nèi)存，所以不會發(fā)生拷貝行為。但是引用傳遞有一個問題，那就是形參可以改變實參的值。所以為了避免意外修改導致實參的值發(fā)生改，通常會采用const加上引用的方式傳遞參數(shù)

void test(const Student &s) {
? ...
}

constexpr關鍵字

constexpr是C++11中引入的一個關鍵字，它的作用主要是用來修飾一些函數(shù)和變量，使其成為常量表達式，從而在編譯器就可以進行計算，進一步提高程序運行期的效率

• ??常量表達式：指的是有一個或多個常量組成的表達式，在實際開發(fā)中經(jīng)常會接觸到常量表達式，比如數(shù)組長度就必須是一個常量表達式

// 正確，長度5是由1個常量組成的常量表達式
int arr[5];
// 正確，長度3+4是由2個常量組成的常量表達式
int arr2[3 + 4];
int n = 10;
// 錯誤，長度n是由變量構成，不是常量表達式
int arr3[n];

修飾變量

由此可以看出，只要是常量表達式，我們就可以通過constexpr來進行修飾，從而提高程序的效率，比如下面這樣

// 正確，2+2是常量表達式，n將會在編譯器進行計算
contexpr int n = 2 + 2;
// 正確，n是一個常量表達式
int arr[n] = {11, 22, 33, 44};
// 33
cout << arr[2] << endl;

修飾普通函數(shù)

constexpr還可以用于修飾函數(shù)的返回值，在C++11中被constexpr修飾的函數(shù)只能是非void類型的函數(shù)，而且必須非常簡短，通常只有一句return表達式。不過在后續(xù)的C++14/17/20標準中進一步的放寬了這了限制，都可以通過編譯了

constexpr int test() {
? return 1 + 1;
}

修飾構造函數(shù)

constexpr還可以用于修飾自定義類型，不過有一個前提條件，就是該自定義類型具有constexpr修飾的構造函數(shù)，并且該構造函數(shù)不能有具體實現(xiàn)，否則會編譯報錯

class Student {
?public:
? constexpr Student(const char* name, int age) : name_(name), age_(age) {}

? void print() const { cout << name_ << ' ' << age_ << '\n'; }

?private:
? const char* name_;
? int age_;
};

void test() {
? constexpr Student s{"zhangsan", 18};
? s.print();
}

總結

• ??const可以修飾編譯期和運行期的常量，而constexpr只能修飾編譯期的常量

• ??const在仍然可以通過const_cast類型轉換來修改值，而constexpr是不可以修改的，其實可以將const理解為只讀變量更符合其含義

• ??const只能用于非靜態(tài)成員函數(shù)，而constexpr可以和成員，非成員，構造函數(shù)一起使用

• ??再有常量表示的場景，盡可能的加上constexpr來讓編譯期進行計算

• ??但是大面積的constexpr也會面臨相應的增加編譯時間的風險