C++中const的实现机制深入分析

问题 
C语言以及C++语言中的const究竟表示什么？其具体的实现机制又是如何实现的呢？ 本文将对这两个问题进行一些分析，简单解释const的含义以及实现机制。 

问题分析 
简单的说const在C语言中表示只读的变量，而在C++语言中表示常量。关于const在C与C++语言中的使用以及更多的区别，以后有时间另开一贴说明。

那么const究竟是如何实现的呢？ 对于声明为const的内置类型，例如int，short，long等等，编译器会如何实现const的本意？那么对于非内置类型是否也是与内置数据类型一样处理呢，例如对于结构体类型则会怎样处理呢？下面通过几个小例子来说明这些问题： 
C语言const示例： 

复制代码代码如下:

const int i=10; 
int *p=(int *)(&i); 
*p=20; 
printf("i=%d *p=%d \n",i,*p); 

猜一猜输出结果是什么？ i=20 *p=20 
C++语言const示例1： 

复制代码代码如下:

const int i=10; 
int *p=const_cast<int *>(&i); 
*p=20; 

cout<<"i="<<i<<" *p="<<*p<<endl; 

输出结果是 i=10 *p=20 
C++语言const示例2： 

复制代码代码如下:

struct test{ 
int j; 
char tmp; 
test() 
{ 
j=30; 
tmp='a'; 
} 
}; 
int main(int argc, char* argv[]) 
{ 
const struct test t1; 
int *q=(int *)(&t1.j); 
*q=40; 
cout<<"j="<<t1.j<<" *q="<<*q<<endl; 
return 0; 
} 

输出结果是 j=40 *q=40 

示例结果分析 
看到上面三组输出结果，有没有感到很诡异： 
问题1，对于const int类型的变量i，C语言中通过指针p修改了值后，i变成了20；而在C++中，通过指针p修改了值后，i仍然是10。 
问题2，C++语言中 const struct test的元素j通过指针q被改变了，为何const int 与 const struct test的反应机制不同？ 

针对问题1，我们知道C语言中const表示只读的变量，既然把const看成是变量，那么其在内存中就会有存储他的空间，并且可以通过指针间接的改变该内存空间的值，当通过指针p改变该内存中的值后，再获取i的值的时候，会访问该空间，得到的是被改变后的值。而C++把const看做常量，编译器会使用常数直接替换掉对i的引用，例如cout<<i; 会理解成cout<<10; 并不会去访问i的内存地址去取数据，这里有点像是C语言里的宏#define i 10。因此C++里i会输出10，而*p会输出20. 

针对问题2，C++语言中只是对于内置数据类型做常数替换，而对于像结构体这样的非内置数据类型则不会。因为结构体类型不是内置数据类型，编译器不知道如何直接替换，因此必须要访问内存去取数据，而访问内存去取数据必然会取到被指针q改变后的值，因此会造成与C++中const int类型完全不一样的处理模式。 

小结 
C语言与C++有很多的区别与联系，const只是其中一个方面，对于const的理解和使用是编程的基础，需要熟练掌握。