顶层 const 和底层 const
学C++的小伙伴是不是被const机制搞得晕头转向，永远都记不住哪个是指针不能变哪个是指针指向的对象不能变？纯靠记忆肯定不行，理解透彻才能一劳永逸。本文详细介绍了C++的顶层和底层const机制，帮你深入了解以上问题的核心和相关问题的拓展，小白也能看懂！一起来看看吧。
从 const 指针开始说起。const int* pInt;和int *const pInt = &someInt;，前者是 *pInt 不能改变，而后者是 pInt 不能改变。因此指针本身是不是常量和指针所指向的对象是不是常量就是两个互相独立的问题。用顶层表示指针本身是个常量，底层表示指针所指向的对象是个常量。
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；底层 const 则与指针和引用等复合类型有关，比较特殊的是，指针类型既可以是顶层const也可以是底层const 或者二者兼备。
拷贝与顶层和底层 const
int i = 0;int *const p1 = &i;// 不能改变 p1 的值，这是一个顶层const int ci = 42;// 不能改变 ci 的值，这是一个顶层const int *p2 = &ci; // 允许改变 p2 的值，这是一个底层const int *const p3 = p2; // 靠右的 const 是顶层 const，靠左的是底层 constconst int &r = ci;// 所有的引用本身都是顶层 const，因为引用一旦初始化就不能再改为其他对象的引用，这里用于声明引用的 const 都是底层 const
当执行对象的拷贝操作时，常量是顶层const还是底层const的区别明显。其中，顶层 const 不受什么影响。
i = ci;// 正确：拷贝 ci 的值给 i，ci 是一个顶层 const，对此操作无影响。p2 = p3; // 正确：p2 和 p3 指向的对象相同，p3 顶层 const 的部分不影响。
与此相对的，底层 const 的限制却不能被忽视。当执行对象的拷贝操作时，拷入和拷出的对象必须具有相同的底层 const 资格，或者两个对象的数据类型必须能够转换，一般来说，非常量可以转化为常量，反之不行。
int *p = p3; // 错误：p3 包含底层 const 的定义，而p没有。假设成功，p 就可以改变 p3 指向的对象的值。p2 = p3; // 正确：p2 和 p3 都是底层 constp2 = &i; // 正确：int* 能够转化为 const int*，这也是形参是底层const的函数形参传递外部非 const 指针的基础。int &r = ci; // 错误：普通 int& 不能绑定到 int 常量中。const int &r2 = i; // 正确：const int& 可以绑定到一个普通 int 上。
函数重载与顶层和底层 const 形参
顶层 const 不影响传入函数的对象，一个拥有顶层 const 的形参无法和另一个没有顶层 const 的形参区分开：
Record lookup(Phone);Record lookup(const Phone); //重复声明了Record lookup(Phone)Record lookup(Phone*);Record lookup(Phone* const); //该const是顶层，重复声明了Record lookup(Phone* const)
另一方面，如果形参是某种类型的指针或引用，则通过区分其是否指向的是常量对象还是非常量对象可以实现函数重载。此时的const是底层的。
Record lookup(Phone&);Record lookup(const Phone&); //正确，底层const实现了函数的重载Record lookup(Phone*);Record lookup(const Phone*); //正确，底层const实现了函数的重载
函数重载与强制类型转换
以下节选自《Effective C++》，假设要重载一个函数，而重载函数的区别仅在于函数形参一个是底层const一个是非底层的，那么最佳的做法是采用代码的复用，减少这两个重载函数实现过程的相同代码段，可以通过const_cast来实现这一做法，在非const函数中调用const。
class Textbook{public:...const char& operator[](std::size_t position) const {...return text[position];}char& operator[](std::size_t position){//这里首先将op[]的返回值的const去除，因为const char&不能自动转换为char&，除此之外，由于调用以上const函数的必须是const对象，因此将调用此函数的对象(即*this)强制转化为一个(底层)const对象，再调用const op[]。returnconst_cast<char&>(static_cast<const TextBlock&>(*this)[position]);}};
相关问题：
为什么不能在一个常量对象中调用非常成员函数？
因为在默认情况下，this的类型是指向类的非常量版本的常量指针（意思是this的值不能改变，永远指向那个对象，即“常量指针”，但是被this指向的对象本身是可以改变的，因为是非常量版本，这里this相当于是顶层const），而this尽管是隐式的，它仍然需要遵循初始化规则，普通成员函数的隐式参数之一是一个底层非const指针，在默认情况下我们无法把一个底层const的this指针转化为非const的this指针，因此我们不能在常量对象上调用普通的成员函数。因此在上例中，形参列表后的const就意味着默认this指针应该是一个底层const, 类型是 const ClassName&。而非常对象却可以调用常成员函数，因为底层非const可以默认转化为底层const。
一些拙见，如有错误，还望读者指正。
这篇文章收录在我的专栏中哦：
C++干货系列
点个关注，及时获得最新干货。
