cv (const 和 volatile) 类型限定符
出现在任何类型说明符中，包括 decl-specifier-seq 声明语法，以指定所声明对象或所命名类型的常量性或易变性。
- const - 定义类型为常量。
- volatile - 定义类型为易变。
内容 |
[编辑] 解释
任何（可能不完整的）类型，除了函数类型或引用类型之外，都是以下四个不同但相关的类型组中的一种类型
- cv-无限定 版本。
- const-限定 版本。
- volatile-限定 版本。
- const-volatile-限定 版本。
数组类型被认为与其元素类型具有相同的 cv 限定。
[编辑] const 和 volatile 对象
当首次创建对象时，使用的 cv 限定符（可能是 decl-specifier-seq 的一部分，也可能是 声明中的 声明符 的一部分，或者是 new 表达式中的 type-id 的一部分）确定了对象的常量性或易变性，如下所示
- const 对象是
- 类型为 const 限定的对象，或
- const 对象的非 mutable 子对象。
- 此类对象无法修改：直接尝试这样做是编译时错误，间接尝试这样做（例如，通过非 const 类型的引用或指针修改 const 对象）会导致未定义行为。
- volatile 对象是
- 类型为 volatile 限定的对象，
- volatile 对象的子对象，或
- const-volatile 对象的 mutable 子对象。
- 通过 volatile 限定类型的 glvalue 表达式进行的每次访问（读取或写入操作、成员函数调用等）都被视为 优化目的的可见副作用（也就是说，在单个执行线程中，volatile 访问不能被优化掉或与另一个可见的副作用重新排序，该副作用在 volatile 访问之前或之后进行排序。这使得 volatile 对象适用于与信号处理程序通信，但不适用于与另一个执行线程通信，请参阅 std::memory_order）。任何尝试通过非 volatile 类型的 glvalue（例如，通过非 volatile 类型的引用或指针）访问 volatile 对象都会导致未定义行为。
- const volatile 对象是
- 行为既像 const 对象，又像 volatile 对象。
每个 cv 限定符（const 和 volatile）在任何 cv 限定符序列中最多可以出现一次。例如，const const 和 volatile const volatile 不是有效的 cv 限定符序列。
[编辑] mutable 说明符
- mutable - 允许修改声明为 mutable 的类成员，即使包含对象被声明为 const（即，类成员是可变的）。
可以出现在非引用非 const 类型的非静态类成员的声明中
class X { mutable const int* p; // OK mutable int* const q; // ill-formed mutable int& r; // ill-formed };
mutable 用于指定成员不影响类的外部可见状态（通常用于互斥锁、备忘录缓存、延迟求值和访问检测）。
class ThreadsafeCounter { mutable std::mutex m; // The "M&M rule": mutable and mutex go together int data = 0; public: int get() const { std::lock_guard<std::mutex> lk(m); return data; } void inc() { std::lock_guard<std::mutex> lk(m); ++data; } };
[编辑] 转换
cv 限定符按限制增加的顺序进行部分排序。可以说类型比以下类型更或更少 cv 限定
- 无限定 < const
- 无限定 < volatile
- 无限定 < const volatile
- const < const volatile
- volatile < const volatile
指向 cv 限定类型的引用和指针可以隐式转换为指向更多 cv 限定类型的引用和指针，有关详细信息，请参阅限定转换。
要将指向 cv 限定类型的引用或指针转换为指向较少 cv 限定类型的引用或指针，必须使用 const_cast。
[编辑] 注意
在未声明为 extern 的非局部非 volatile 非模板(自 C++14 起)非内联(自 C++17 起) 变量的声明上使用的 const 限定符为其提供内部链接。这与 C 不同，在 C 中，const 文件作用域变量具有外部链接。
C++ 语言语法将 mutable 视为存储类说明符，而不是类型限定符，但它不影响存储类或链接。
|
volatile 的某些用法已被弃用 |
（自 C++20 起） |
[编辑] 关键字
[编辑] 示例
#include <cstdlib> int main() { int n1 = 0; // non-const object const int n2 = 0; // const object int const n3 = 0; // const object (same as n2) volatile int n4 = 0; // volatile object const struct { int n1; mutable int n2; } x = {0, 0}; // const object with mutable member n1 = 1; // OK: modifiable object // n2 = 2; // error: non-modifiable object n4 = 3; // OK: treated as a side-effect // x.n1 = 4; // error: member of a const object is const x.n2 = 4; // OK: mutable member of a const object isn't const const int& r1 = n1; // reference to const bound to non-const object // r1 = 2; // error: attempt to modify through reference to const const_cast<int&>(r1) = 2; // OK: modifies non-const object n1 const int& r2 = n2; // reference to const bound to const object // r2 = 2; // error: attempt to modify through reference to const // const_cast<int&>(r2) = 2; // undefined behavior: attempt to modify const object n2 [](...){}(n3, n4, x, r2); // see also: [[maybe_unused]] std::system("g++ -O3 -Wa,-adhln ./main.cpp"); // may issue asm on POSIX systems }
可能的输出
# typical machine code produced on an x86_64 platform
# (only the code that contributes to observable side-effects is emitted)
main:
movl $0, -4(%rsp) # volatile int n4 = 0;
movl $3, -4(%rsp) # n4 = 3;
xorl %eax, %eax # return 0 (implicit)
ret[编辑] 缺陷报告
以下行为变更缺陷报告被追溯应用于先前发布的 C++ 标准。
| DR | 应用于 | 已发布行为 | 正确行为 |
|---|---|---|---|
| CWG 1428 | C++98 | “const 对象”的定义基于声明 | 基于对象类型 |
| CWG 1528 | C++98 | 对 cv 限定符序列中每个 cv 限定符的出现次数没有要求 每个 cv 限定符最多一次 |
每个 cv 限定符最多一次 每个 cv 限定符 |
| CWG 1799 | C++98 | mutable 可以应用于未声明的数据成员 const，但成员的类型可能仍然是 const 限定的 |
不能将 mutable 应用于 const 限定类型的数据 const 限定类型的数据成员 |
[编辑] 参见
| C 文档 关于 const 限定符
| |
| C 文档 关于 volatile 限定符
|
