29、CV关键字

厨子大约 4 分钟C++C++基础编程程序厨

本文介绍下C++中的这几个关键字：

const
constexpr
volatile
mutable

const

const字面意思为只读，可用于定义变量，表示变量是只读的，不可以更改，如果更改，编译期间就会报错。

主要用法如下：

用于定义常量，const的修饰的变量不可更改。

const int value = 5;

指针也可以使用const，这里有个小技巧，从右向左读，即可知道const究竟修饰的是指针还是指针所指向的内容。

char *const ptr; // 指针本身是常量
const char* ptr; // 指针指向的变量为常量

在函数参数中使用const，一般会传递类对象时会传递一个const的引用或者指针，这样可以避免对象的拷贝，也可以防止对象被修改。

class A{};
void func(const A& a);

修饰类的成员变量，表示是成员常量，不能被修改，可以在初始化列表中被赋值。

class A {
 const int value = 5;
};

class B {
 const int value;
 B(int v) : value(v) {}
};

修饰类成员函数，表示在该函数内不可以修改该类的成员变量。

class A {
 void func() const;
};

修饰类对象，const类对象只能调用该对象的const成员函数。

class A {
 void func() const;
};
const A a;
a.func();

你可能会说，可以通过指针或者引用等方式改动const的值啊，嗯，确实可以改动而且不报错，但编译器不保证你会得到想要的结果，它会是个未定义行为，一般会出现****常量折叠open in new window。

constexpr

constexpr是c++11新引入的关键字，用于编译时的常量和常量函数，这里直接介绍constexpr和const的区别：

两者都代表可读，const只表示read only的语义，只保证了运行时不可以被修改，但它修饰的仍然有可能是个动态变量，而constexpr修饰的才是真正的常量，它会在编译期间就会被计算出来，整个运行过程中都不可以被改变。

constexpr可以用于修饰函数，这个函数的返回值会尽可能在编译期间被计算出来当作一个常量，但是如果编译期间此函数不能被计算出来，那它就会当作一个普通函数被处理。如下代码：

constexpr int func(int i) { return i + 1; }

int main() {
 int i = 2;
 func(i); // 普通函数
 func(2); // 编译期间就会被计算出来
}

所以平时编程过程中，函数尽量都用constexpr修饰下，如果你有看过gcc源码，你会看得到，绝大多数函数都用了constexpr修饰。

volatile

详见：volatile关键字open in new window

volatile需要注意的一点是：它与多线程没有关系，它的作用只有内存可见性，可以防止编译器对volatile修饰的变量做优化，举例：

不对变量加volatile，编译器会对变量做一些优化：

而加了volatile修饰，生成的汇编是这样：

C++的volatile一般只会用在与硬件通信，平时我们编程几乎用不到。

如果想要使用原子操作，就要乖乖的使用atomic，不要以为volatile能解决问题。

参考链接：https://en.cppreference.com/w/cpp/language/cvopen in new window

mutable

mutable表示可更改，一般用于让类中的const函数可以更改类内值。

比如：

struct A {
 const char* GetName() const {
  ++count;
  std::cout << count << std::endl;
  return "Hello Meow";
 }
 int count;
};

在一个被const修饰的成员函数中，如果我改动了里面的成员变量的值，编译器会报错。

那怎么办，可以将这个要改变的成员变量用mutable修饰，这样编译器就会跳过对它的const限制。

这个mutable就是为了突破const的限制而设置的。

struct A {
 const char* GetName() const {
  ++count;
  std::cout << count << std::endl;
  return "Hello Meow";
 }
 mutable int count;
};

这里可能有些朋友在想，那我直接把const去掉不就行了，为啥还非得再加个mutable。

这就涉及到函数设计的理念了，比如上面的GetName的含义，设计之初就是想它做一个Get操作，不想对整个对象有任何改动的行为，然后后面加了个count的字段，想调试下这个GetName被调用了多少次，但是这个count其实可以理解为是独立于整个类对象的设计，所以这里加个mutable也很合理。

还有一点很关键的是，STL很多函数都是const的，const函数内部只能调用对象的const函数，我们想要塞进去一个自定义函数，也同样需要是const，这时如果我们自定义的函数有改动成员的需求，就需要mutable，所以要兼容STL，就不得不用mutable关键字。

29、CV关键字

# const

# constexpr

# volatile

# mutable

const

constexpr

volatile

mutable