【C++基础】系列博客为参考《C++ Primer中文版（第5版）》（C++11标准）一书，自己所做的读书笔记。
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1.定义一个const变量
有时我们希望定义这样一种变量，它的值不能被改变，这时可以用关键字const对变量的类型加以限定：
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const int bufSize=512;//输入缓冲区大小
bufSize=512;//错误：试图向const对象写值
const int k;//错误：k是一个未经初始化的常量
❗️因为const对象一旦创建后其值就不能再改变，所以const对象必须初始化。
const对象可以完成大部分非const对象所能完成的操作，主要的限制就是只能在const类型的对象上执行不改变其内容的操作。例如：
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float i=2.15;
const int ci=i;
2.const变量的声明
⚠️默认状态下，const对象仅在文件内有效。
但是某些时候有这样一种const变量，它的初始值不是一个常量表达式，但又确实有必要在文件间共享。即只在一个文件中定义const，而在其他多个文件中声明并使用它。解决的办法是，对于const变量不管是声明还是定义都添加extern关键字，这样只需定义一次就可以了：
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//file_1.cpp定义并初始化了一个常量，该常量能被其他其他文件访问
extern const int bufSize=fcn();
//file_1.h
extern const int bufSize;//与file_1.cpp中定义的bufSize是同一个
⚠️如果想在多个文件之间共享const对象，必须在变量的定义之前添加extern关键字。
3.const的引用
可以把引用绑定到const对象上，就像绑定到其他对象上一样，称之为对常量的引用。
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const int ci=1024;
const int &r1=ci;
r1=42;//error:r1是对常量的引用
int &r2=ci;//error:试图让一个非常量引用指向一个常量对象
❗️因为不允许直接为ci赋值，当然也不能通过引用去改变ci。
⚠️正常来说，引用的类型必须与其所引用对象的类型一致，但是有两个例外。
本文介绍第一个例外的情况：在初始化常量引用时允许任意表达式作为初始值，只要该表达式的结果能转换成引用的类型即可。尤其，允许为一个常量引用绑定非常量的对象、字面值，甚至是一个一般表达式：
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int i=42;
const int &r1=i;//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：r4是一个普通的非常量引用
double dval=3.14;
const int &ri=dval;//ri=3;dval=3.14
dval=5.14;//此时：ri=3;dval=5.14
4.指针和const
与引用一样，也可以令指针指向常量或非常量。
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const double pi=3.14;//pi是个常量，它的值不能改变
double *ptr=π//error:ptr是一个普通指针
const double *cptr=π//正确
*cptr=42;//错误：不能给*cptr赋值
⚠️正常来说，指针的类型必须与其所指对象的类型一致，但是有两个例外。
本文介绍第一种例外：允许令一个指向常量的指针指向一个非常量对象：
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double dval=3.14;
cptr=&dval;//指针的值改变了
这里需要注意，const double *cptr只限制了不能改变指针指向的那个值，但是我们却可以改变指针本身。这种情况可用顶层const和底层const来解释。
5.顶层const和底层const
顶层const（top-level const）表示指针本身是个常量。
底层const（low-level const）表示指针所指的对象是一个常量。
更一般的，顶层const可以表示任意的对象是常量，这一点对任何数据类型都适用，如算数类型、类、指针等。底层const则与指针和引用等复合类型的基本类型部分有关。比较特殊的是，指针类型既可以是顶层const也可以是底层const，这一点和其他类型区别明显：
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int i=0;
int *const p1=&i;//不能改变p1的值，这是一个顶层const
const int ci=42;//不能改变ci的值，这是一个顶层const
const int *p2=&ci;//允许改变p2的值，这是一个底层const
const int *const p3=p2;//靠右的const是顶层const，靠左的是底层const
const int &r=ci;//用于声明引用的const都是底层const
6.constexpr和常量表达式
常量表达式(const expression)是指值不会改变并且在编译过程就能得到计算结果的表达式。
一个对象（或表达式）是不是常量表达式由它的数据类型和初始值共同决定：
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const int max_files=20;//max_files是常量表达式
const int limit=max_files+1;//limit是常量表达式
int staff_size=27;//staff_size不是常量表达式
const int sz=get_size();//sz不是常量表达式
注意：尽管sz本身是一个常量，但它的具体值直到运行时才能获取到，所以不是常量表达式。
在一个复杂系统中，很难（几乎肯定不能）分辨一个初始值到底是不是常量表达式。因此，⚠️一般来说，如果你认定变量是一个常量表达式，那就把它声明成constexpr类型。
6.1.const和constexpr的区别
const是表明这个值是constant的，但是不必在编译期确定，然而数组的大小是需要在编译期确定的，如：
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int i;
const int size=1;
int arr[size];//error:因为编译期size的值并不确定，因此不能拿来初始化数组大小
然而对于constexpr，则表明这个值不仅是constant的，而且是必须在编译期确定的：
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int i;//
constexpr int size=i;//error:因为i的值不确定，所以在编译期无法确定size的值（即使i被初始化或者赋值之后也不可以，因为i的值存在变动的可能性，在编译期并无法确定）
6.2.字面值类型
常量表达式的值需要在编译时就得到计算，因此对声明constexpr时用到的类型必须有所限制。因为这些类型一般比较简单，值也显而易见、容易得到，就把它们称为“字面值类型”(literal type)。
- 算术类型、引用和指针都属于字面值类型。
- 自定义类、IO库、string类型则不属于字面值类型，也就不能被定义成
constexpr。
尽管指针和引用都能定义成constexpr，但它们的初始值却受到严格限制。一个constexpr指针的初始值必须是nullptr或者0，或者是存储于某个固定地址中的对象。
⚠️函数体内定义的变量一般来说并非存放在固定地址中，因此constexpr指针不能指向这样的变量。相反的，定义于所有函数体之外的对象其地址固定不变，能用来初始化constexpr指针。
⚠️此外，允许函数定义一类有效范围超出函数本身的变量，这类变量和定义在函数体之外的变量一样也有固定地址。因此，constexpr引用能绑定到这样的变量上，constexpr指针也能指向这样的变量。
6.3.指针和constexpr
❗️必须明确一点，在constexpr声明中如果定义了一个指针，限定符constexpr仅对指针有效，与指针所指的对象无关。
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constexpr int *q=nullptr;//constexpr把它所定义的对象置为了顶层const
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int j=0;
constexpr int i=42;
int main(){
constexpr const int *p=&i;//i定义在函数体外，有固定地址，如果是定义在函数体内就不行
constexpr int *p1=&j;//j定义在函数体外，有固定地址
}
