關於const關鍵字的用法，潛意識下就會想到 修飾變數，一直沒有深入挖掘。最近在面試的時候常常會被問到const、static、votaile等關鍵字的使用與區別。藉此機會，重新複習總結關於此關鍵字的使用。

1、首先看一下，const與巨集定義之間的比較：

巨集作用: 在開發中會把一些常用的變數的值定義成巨集；

const作用:
      1.用於修飾右邊變數(基本變數,指標變數)
      2.被const修飾變數只讀(普通的變數是可讀可寫的)

const與巨集區別:
    1.編譯時刻: 巨集:預編譯 const:編譯
    2.編譯檢查:  巨集不會做編譯檢查 const會
    3.巨集好處: 巨集可以定義函式和方法 const不行
    4.巨集壞處: 大量使用巨集,會導致預編譯時間過長

// 典型面試題
    int * const p1; // p1:只讀  *p1:變數
    const int *p2; // p2:變數 *p2:只讀
    int const *p3; // p3:變數 *p3:只讀
    int const * const p4; // p4:只讀 *p4:只讀
    const int * const p5; // p5:只讀 *p5:只讀

2、關於const的使用

const 可以修飾函式的引數、返回值，甚至函式的定義體。被const 修飾的東西都受到強制保護，可以預防意外的變動，能提高程式的健壯性。所以很多C++程式設計書籍建議：“Use const whenever you need”。

（1）const 修飾函式的引數

如果引數作輸出用，不論它是什麼資料型別，也不論它採用“指標傳遞”還是“引用傳遞”，都不能加const 修飾，否則該引數將失去輸出功能。

const 只能修飾輸入引數：如果輸入引數採用“指標傳遞”，那麼加const 修飾可以防止意外地改動該指標，起到保護作用。

void StringCopy(char *strDestination, const char *strSource);

“const &”修飾輸入引數總結如下：

對於非內部資料型別的輸入引數，應該將“值傳遞”的方式改為“const 引用傳遞”，目的是提高效率。例如將void Func(A a) 改為void Func(const A &a)。

 對於內部資料型別的輸入引數，不要將“值傳遞”的方式改為“const 引用傳遞”。否則既達不到提高效率的目的，又降低了函式的可理解性。例如void Func(int x) 不應該改為void Func(const int &x)。

（2）const 修飾函式的返回值

如果給以“指標傳遞”方式的函式返回值加const 修飾，那麼函式返回值（即指標）的內容不能被修改，該返回值只能被賦給加const 修飾的同類型指標。

函式返回值採用“引用傳遞”的場合並不多，這種方式一般只出現在類的賦值函式中，目的是為了實現鏈式表達。

class A  
{  
   A & operate = (const A &other); // 賦值函式  
};  
A a, b, c; // a, b, c 為A 的物件  
  
a = b = c; // 正常的鏈式賦值  
(a = b) = c; // 不正常的鏈式賦值，但合法  

如果將賦值函式的返回值加const 修飾，那麼該返回值的內容不允許被改動。上例中，語句 a = b = c 仍然正確，但是語句 (a = b) = c 則是非法的。

（3） const 成員函式(const的作用：說明其不會修改資料成員)

任何不會修改資料成員的函式都應該宣告為const 型別。如果在編寫const 成員函式時，不慎修改了資料成員，或者呼叫了其它非const 成員函式，編譯器將指出錯誤，這無疑會提高程式的健壯性。

關於Const函式的幾點規則：

a. const物件只能訪問const成員函式,而非const物件可以訪問任意的成員函式,包括const成員函式.

b. const物件的成員是不可修改的,然而const物件通過指標維護的物件卻是可以修改的.

c. const成員函式不可以修改物件的資料,不管物件是否具有const性質.它在編譯時,以是否修改成員資料為依據,進行檢查.

e. 然而加上mutable修飾符的資料成員,對於任何情況下通過任何手段都可修改,自然此時的const成員函式是可以修改它的。

const 函式只能呼叫 const 函式，即使某個函式本質上沒有修改任何資料，但沒有宣告為const，也是不能被const函式呼叫的。

每個非static非const成員函式都有一個隱含的this指標，非const型的不能接受const型實參；

如果用const來修飾函式，那麼函式一定是類的成員函式。const 型別的成員函式不能返回非const型別的引用。這句話的意思是如果你的成員函式是const型別的，並且要求返回值是類的非cosnt或者非mutable成員變數，返回型別是引用，那麼這是錯誤的。

class Test  
{  
public :  
int & GetValue()const;  
private:  
int value;  
};  
int &Test::GetValue() const  
{  
return value; //value此時具有const屬性，與返回值型別int &的非const屬性不匹配  
}  

這樣的程式碼在vs2003中提示的錯誤：error C2440: “return” : 無法從“const int”轉換為“int &”。
在const函式中傳遞this的時候把this變成了const T* const this（個人理解）,所以一個非const的引用指向一個const型別的變數，就會error。
可以這樣改：

1.把int value 改成mutable int value. mutable修飾的變數使之在const函式中可以被改變的。
2.return value 改成。 return const_cast(value)。const_cast去掉了const性質。
3.把函式寫成const int &Test::GetValue() const ,.這樣做的目的是使引用的變數也是const型別的，就相當於const int & b 。
4.把引用去掉，寫成返回值型別的。
5.把函式後面的const去掉。
6.返回值不是類的成員變數。

3、static使用方法     

static的作用主要有以下3個：

1、擴充套件生存期；

這一點主要是針對普通區域性變數和static區域性變數來說的。宣告為static的區域性變數的生存期不再是當前作用域，而是整個程式的生存期。

2、限制作用域；

對於全域性變數而言，不論是普通全域性 變數還是static全域性變數，其儲存區都是靜態儲存區，因此在記憶體分配上沒有什麼區別。

1） 普通的全域性變數和函式，其作用域為整個程式或專案，外部檔案（其它cpp檔案）可以通過extern關鍵字訪問該變數和函式。一般不提倡這種用法，如果要在多個cpp檔案間共享資料，應該將資料宣告為extern型別。

 在標頭檔案裡宣告為extern：

extern int g_value;     // 注意，不要初始化值！

然後在其中任何一個包含該標頭檔案的cpp中初始化（一次）就好：

int g_value = 0;     // 初始化一樣不要extern修飾，因為extern也是宣告性關鍵字；

然後所有包含該標頭檔案的cpp檔案都可以用g_value這個名字訪問相同的一個變數；

2） static全域性變數和函式，其作用域為當前cpp檔案，其它的cpp檔案不能訪問該變數和函式。如果有兩個cpp檔案聲明瞭同名的全域性靜態變數，那麼他們實際上是獨立的兩個變數。
static函式的好處是不同的人編寫不同的函式時，不用擔心自己定義的函式，是否會與其它檔案中的函式同名。

3、唯一性；

針對靜態資料成員而言, 成員函式不管是否是static, 在記憶體中只有一個副本, 普通成員函式呼叫時, 需要傳入this指標, static成員函式呼叫時, 沒有this指標. )

在C/C++中, 區域性變數按照儲存形式可分為三種auto, static, register：

區域性變數的預設型別都是auto，從棧中分配記憶體。auto的含義是由程式自動控制變數的生存週期，通常指的就是變數在進入其作用域的時候被分配，離開其作用域的時候被釋放。

而static變數，不管是區域性還是全域性，都存放在靜態儲存區。表面意思就是不auto，變數在程式初始化時被分配，直到程式退出前才被釋放；也就是static是按照程式的生命週期來分配釋放變數的，而不是變數自己的生命週期. 

關於堆、棧儲存區域的區別：

1）   堆是由低地址向高地址擴充套件，棧是由高地址向低地址擴充套件。

2）   堆是不連續的空間，棧是連續的空間。

3）   在申請空間後，棧的分配要比堆的快。對於堆，先遍歷存放空閒儲存地址的連結串列、修改連結串列、再進行分配；對於棧，只要剩下的可用空間足夠，就可分配到，如果不夠，那麼就會報告棧溢位。

4）   棧的生命期最短，到函式呼叫結束時；靜態儲存區的生命期最長，到程式結束時；堆中的生命期是到被我們手動釋放時（如果整個過程中都不手動釋放，那就到程式結束時）。

static資料成員的初始化：

(1) 初始化在類體外進行，而前面不加static，以免與一般靜態變數或物件相混淆。

(2) 初始化時不加該成員的訪問許可權控制符private，public等。

(3) 初始化時使用作用域運算子來標明它所屬類，因此，靜態資料成員是類的成員，而不是物件的成員。

(4) 靜態資料成員是靜態儲存的，它是靜態生存期，必須對它進行初始化。

static成員函式

靜態成員函式和靜態資料成員一樣，它們都屬於類的靜態成員，它們都不是物件成員。因此，對靜態成員的引用不需要用物件名。

靜態成員函式僅能訪問靜態的資料成員，不能訪問非靜態的資料成員，也不能訪問非靜態的成員函式，這是由於靜態的成員函式沒有this指標。

4、volatile的使用

volatile 關鍵字是一種型別修飾符，用它宣告的型別變量表示可以被某些編譯器未知的因素更改，比如：作業系統、硬體或者其它執行緒等。遇到這個關鍵字宣告的變數，編譯器對訪問該變數的程式碼就不再進行優化，從而可以提供對特殊地址的穩定訪問。

宣告時語法：int volatile vInt; 

當要求使用 volatile 宣告的變數的值的時候，系統總是重新從它所在的記憶體讀取資料，即使它前面的指令剛剛從該處讀取過資料。而且讀取的資料立刻被儲存。

1	volatile int i=10;
2	int a = i;
3	...
4	// 其他程式碼，並未明確告訴編譯器，對 i 進行過操作
5	int b = i;

 volatile 指出 i 是隨時可能發生變化的，每次使用它的時候必須從 i的地址中讀取，因而編譯器生成的彙編程式碼會重新從i的地址讀取資料放在 b 中。而優化做法是，由於編譯器發現兩次從 i讀資料的程式碼之間的程式碼沒有對 i 進行過操作，它會自動把上次讀的資料放在 b 中。而不是重新從 i 裡面讀。這樣以來，如果 i是一個暫存器變數或者表示一個埠資料就容易出錯，所以說 volatile 可以保證對特殊地址的穩定訪問。

一般說來，volatile用在如下的幾個地方： 
1) 中斷服務程式中修改的供其它程式檢測的變數需要加volatile； 
2) 多工環境下各任務間共享的標誌應該加volatile； 
3) 儲存器對映的硬體暫存器通常也要加volatile說明，因為每次對它的讀寫都可能由不同意義；

volatile 指標注意：

(1) 可以把一個非volatile int賦給volatile int，但是不能把非volatile物件賦給一個volatile物件。

(2) 除了基本型別外，對使用者定義型別也可以用volatile型別進行修飾。

(3) C++中一個有volatile識別符號的類只能訪問它介面的子集，一個由類的實現者控制的子集。使用者只能用const_cast來獲得對型別介面的完全訪問。此外，volatile向const一樣會從類傳遞到它的成員。