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const 与 constexpr ​

更新时间：2026-08-27。本文是 languages/cpp/ 主题入门层第 4 篇。const 在 C++ 里比 C 更受重视：C++ 用 const 表达不变性、让编译器帮你抓错误。本篇讲 const 变量、const 与指针的组合、以及 constexpr 编译期常量和它的真正价值。

本文要回答的问题 ​

  • const 变量和 C 的 #define 常量有什么区别？
  • const int* p 和 int* const p 怎么区分？
  • constexpr 和 const 是一回事吗？编译期计算好在哪？

一、const 变量：类型安全的常量 ​

cpp
const int MAX_SIZE = 100;
// MAX_SIZE = 200;   // 编译错误：不能给 const 赋值

和 C 的 #define MAX_SIZE 100 相比：

对比项#define（C 宏）const（C++）
类型无类型（纯文本替换）有类型，编译器检查
作用域预处理期，全局可见普通变量作用域
调试预处理后被替换，看不见有符号，gdb 可查
作用时机编译前文本替换编译期类型检查

const 变量不一定是编译期常量——它可以是运行期算出来的值（比如 const int n = get_input();）。要"编译期就知道"的值，用 constexpr，见下文。

二、const 与指针的四种组合 ​

这是 C/C++ 共同的难点，用"读法"来分：const 修饰紧跟其右的类型，则指针指向的对象不可改；修饰 * 本身，则指针不可改。

写法含义能否改对象能否改指针
const int* p指向 const int 的指针否是
int const* p同上（等价写法）否是
int* const p指向 int 的 const 指针是否
const int* const p两者都 const否否

记忆口诀：const 在 * 左边修饰"指向的对象"，在 * 右边修饰"指针自己"。

cpp
int a = 10, b = 20;
const int* p = &a;   // *p 不能改
// *p = 30;   // 错误
p = &b;              // OK：指针自己可以改

int* const q = &a;   // q 不能改
*q = 30;             // OK：对象可以改
// q = &b;   // 错误

三、const 的正确性：const 是"契约" ​

C++ 的核心习惯：能 const 就 const。函数参数声明 const std::string&，意思是"只读借用，不修改"，调用方一看签名就知道意图，编译器也会强制：

cpp
void print_name(const std::string& name) {
    // 这里只能读 name，不能改
}

这跟 C 里"传 const char* 表示只读"一脉相承，但 C++ 通过引用 + const 表达了更强的不变性。不写 const 的坏处：调用方不知道你会不会改数据，只能防着，代码难以推理。const 是写给读者和编译器看的契约，不是运行时开销——编译后和普通变量没区别。

四、constexpr：编译期常量 ​

constexpr（C++11 起）表示"这个值/函数可以在编译期求值"：

cpp
constexpr int KB = 1024;
constexpr int MB = KB * 1024;          // 编译期算出 1048576

constexpr int square(int x) {          // constexpr 函数
    return x * x;
}
int arr[square(5)];                    // 编译期数组大小：合法（C++11 起）

constexpr 的真正价值：把能提前算的都提前算掉——数组大小、模板参数、switch 分支——运行时零开销。编译期计算出错会直接编译失败，等于把 bug 提前拦在运行之前。

注意区别：

constconstexpr
修饰对象不可变的变量编译期常量
求值时机运行期编译期
典型用途只读参数、只读引用数组大小、模板参数、编译期计算
组合可一起用更严格

一个 const 变量如果初始值是编译期可求值的字面量，编译器常优化成常量，但标准不保证；constexpr 是明确要求编译期求值，语义更强。

五、const 成员函数（预告） ​

类里的 const 成员函数表示"这个函数不修改对象状态"：

cpp
class Point {
    int x, y;
public:
    int getX() const { return x; }   // const 成员函数
};

const Point p; 只能调用 const 成员函数——这就是用类型系统强制"只读对象"的体现。详细内容在入门篇const 成员函数和类与对象。

六、与本站主线衔接 ​

一句话总结 ​

const 表达"不变性"——const 变量类型安全（优于 #define）、const 在 * 左修对象右修指针、函数参数能 const 就 const（是契约零开销）；constexpr 更进一步，把值固定在编译期；在 C++ 里 const/constexpr 不是可选项，而是让编译器帮你抓错的默认姿势。

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