C++ 中常量引用、指向常量的指针、常量指针的区别

先初步了解引用、指针的一些注意事项。

• 引用并非对象
• 引用必须初始化
• 引用只能绑定在对象上，而不能与字面值或某个表达式的计算结果绑定在一起
• 类型要严格匹配

int &a = 10;             //错误：引用类型的初始值必须是一个对象  
  
double a = 3.14;  
int &b = a;              //错误：此处引用类型的初始值必须是int型对象

指针本身就是对象

指针的类型要和它指向的对象严格匹配

double dval;  
double *pd = &dval;      //正确  
double *pd2 = pd;        //正确  
  
int *pi = pd;            //错误：指针pi的类型和pd的类型不匹配  
pi = &dval;              //错误：试图把double型对象的地址赋给int型指针  

有例外：引入const 限定符

常量引用

初始化常量引用时允许用任意表达式作为初始值

int i = 42;  
const int &r1 = i;       //正确：允许将const int & 绑定到一个普通int对象上  
const int &r2 = 42;      //正确  
const int &r3 = r1 * 2;  //正确  
int &r4 = r1 * 2;        //错误  
  
double dval = 3.14;  
const int &ri = dval;    //正确  
//等价于  
const int temp = dval;  
const int &ri = temp;  
  
int i = 42;  
int &r1 = i;  
const int &r2 = i;  
r1 = 0;                  //正确  
r2 = 0;                  //错误  

常量指针

定义：又叫常指针，可以理解为常量的指针，也即这个是指针，但指向的是个常量，这个常量是指针的值（地址），而不是地址指向的值。

关键点：

• 1.常量指针指向的对象不能通过这个指针来修改，可是仍然可以通过原来的声明修改；
• 2.常量指针可以被赋值为变量的地址，之所以叫常量指针，是限制了通过这个指针修改变量的值；
• 3.指针还可以指向别处，因为指针本身只是个变量，可以指向任意地址；

代码形式：

int const* p;  const int* p;

指针常量

定义：本质是一个常量，而用指针修饰它。指针常量的值是指针，这个值因为是常量，所以不能被赋值。

关键点：

• 1.它是个常量！
• 2.指针所保存的地址可以改变，然而指针所指向的值却不可以改变；
• 3.指针本身是常量，指向的地址不可以变化,但是指向的地址所对应的内容可以变化；
• 　

  代码形式：

  int* const p;

  指向常量的常指针

  定义：指向常量的指针常量就是一个常量，且它指向的对象也是一个常量。

  关键点：

  • 1.一个指针常量，指向的是一个指针对象；
  • 2.它指向的指针对象且是一个常量，即它指向的对象不能变化；

  代码形式：

  const int* const p;

  那如何区分这几类呢? 带两个const的肯定是指向常量的常指针，很容易理解，主要是如何区分常量指针和指针常量:

  一种方式是看 * 和 const 的排列顺序，比如

  int const* p;//const * 即常量指针
  const int* p;//const * 即常量指针
  int* const p;//* const 即指针常量

  还一种方式是看const离谁近，即从右往左看，比如

  int const* p;//const修饰的是*p，即*p的内容不可通过p改变，但p不是const，p可以修改，*p不可修改；
  const int* p;//同上
  int* const p;//const修饰的是p，p是指针，p指向的地址不能修改，p不能修改，但*p可以修改；

  实例

  //-------常量指针-------
  const int *p1 = &a;
  a = 300;     //OK,仍然可以通过原来的声明修改值，
  //*p1 = 56;  //Error,*p1是const int的，不可修改，即常量指针不可修改其指向地址
  p1 = &b;     //OK,指针还可以指向别处，因为指针只是个变量，可以随意指向；
  
  //-------指针常量-------//
  int*  const p2 = &a;
  a = 500;     //OK,仍然可以通过原来的声明修改值，
  *p2 = 400;   //OK,指针是常量，指向的地址不可以变化,但是指向的地址所对应的内容可以变化
  //p2 = &b;     //Error,因为p2是const 指针，因此不能改变p2指向的内容
  
  //-------指向常量的常量指针-------//
  const int* const p3 = &a;
  //*p3 = 1;    //Error
  //p3 = &b;    //Error
  a = 5000;    //OK,仍然可以通过原来的声明修改值

  在实际应用中，常量指针要比指针常量用的多，比如常量指针经常用在函数传参中，以避免函数内部修改内容。

  size_t strlen(const char* src); //常量指针，src的值不可改变；
  char a[] = "hello";
  char b[] = "world";
  size_t a1 = strlen(a);
  size_t b1 = strlen(b);

  虽然a、b是可以修改的，但是可以保证在strlen函数内部不会修改a、b的内容。

  空指针、野指针

  既然讲到了指针，那顺便说一下空指针、野指针的问题。

  空指针就是保存地址为空的指针，使用指针时必须先判断是否空指针，很多问题都是这一步导致的。

  野指针是在delete掉指针之后，没有置0，导致指针随意指向了一个内存地址，如果继续使用，会造成不可预知的内存错误。

  另外指针的误用很容易造成BUG或者内存泄漏。

  看代码：

  //-------空指针-------//
  int *p4 = NULL;
  //printf("%d",*p4); //运行Error，使用指针时必须先判断是否空指针
  
  //-------野指针（悬浮、迷途指针）-------//
  int *p5 = new int(5);
  delete p5;
  p5 = NULL; //一定要有这一步
  printf("%d",*p5);  //隐藏bug，delete掉指针后一定要置0，不然指针指向位置不可控，运行中可导致系统挂掉
  
  //-------指针的内存泄漏-------//
  int *p6 = new int(6);
  p6 = new int(7); //p6原本指向的那块内存尚未释放，结果p6又指向了别处，原来new的内存无法访问，也无法delete了，造成memory leak