常（const）+ 对象 + 指针：玻璃罩到底保护哪一个
原创案例讲解——”玻璃罩const”系列的三篇文章：
1. 使用常对象——为共用数据加装一个名为const的玻璃罩
2. 常（const）+ 对象 + 指针：玻璃罩到底保护哪一个
在上一篇文章《使用常对象——为共用数据加装一个名为const的玻璃罩》中，利用案例讨论了运用常对象，常成员函数、常数据成员及其用法。const这个玻璃罩让数据只能看，不能改，有效地避免程序免受不该出现的修改（引起bug的元凶）操作的影响。
本文继续讨论const这个玻璃罩，主要是要引入指针来。这时，玻璃罩要保护何方？事情似乎变得更复杂。但实际情况是，C++的内在机理仍然很清晰，我们还是要借助实例看下去。读者如果一边能够将程序放到自己的IDE中调一调，改一改，撞撞错，那是更好的了。
一、指向对象的常指针
定义指向对象的常指针的一般形式为：
类名 * const 指针变量名；
首先应该正确地将这一定义形式识别准确了。按照结合的顺序（类名 （* （const 指针变量名）））：就是首先是常量；其次是指针；最后确定指向的是类。作为常量的定义，还要注意的是定义时必须初始化。
例如，下面程序中第23行：Test * const p1 = &t1;：p1是常量，是指针，指向Test类的对象，初始化为t1对象的地址。看惯了，挺可爱的。
//程序1
#include <iostream>
using namespace std;
class Test
{
private:
int x;
int y;
public:
Test(int a, int b){x=a;y=b;}
void printxy() const;
void setX(int n) {x=n;}
void setY(int n) {y=n;}
} ;
void Test::printxy() const
{
cout<<"x*y="<<x*y<<endl;
}
void main(void)
{
Test t1(3,5),t2(4,7);
const Test t3(5,9);
Test * const p1 = &t1;
//p1 = &t2; //招致错误——error C3892: “p1”: 不能给常量赋值
p1->setX(5);
t1.printxy( ); //输出x*y=25
Test *p2=&t1;
p2=&t2;
p2->setX(5);
p2->printxy(); //输出x*y=35
//p2=&t3; //招致错误——error C2440: “=”: 无法从“const Test *”转换为“Test *”
//p2->setX(7);
//p2->printxy();
system("pause");
} 常指针一经初始化后将不能再被改变值（这是常之所在）。但指针指向的值是否可变，取决于指向的对象。例如第25行 p1->setX(5); 成功地修改了t1对象中的 x 成员的值。
程序中p2不是常指针，所以在第29行，可以为其赋值为&t2，从而指向了t2对象。但是在第33行的赋值却会发生错误。错误的原因不是p2的值（指针）不可变，而是t3是一个常对象，需要指向常对象的指针变量进行处理。
二、指向常对象的指针变量
定义指向常变量的指针变量的一般形式为
const 类名 *指针变量名；
识别指向常对象的指针要这样看。按照结合的顺序（const （ 类名（ *指针变量名）））：就是首先是指针变量；其次指向的是类的对象；最后，这个对象应该是常对象。
例如，下面程序中第22行：const Test *p1;：p1是指针，指向test类的对象，指向的是Test类的常对象，初始化为t1对象的地址。
//程序2
#include <iostream>
using namespace std;
class Test
{
private:
int x;
int y;
public:
Test(int a, int b){x=a;y=b;}
void printxy() const;
void setX(int n) {x=n;}
void setY(int n) {y=n;}
} ;
void Test::printxy() const
{
cout<<"x*y="<<x*y<<endl;
}
void main(void)
{
const Test t1(3,5),t2(4,7);
const Test *p1;
p1 = &t1;
//p1->setX(5); //招致错误——error C2662: “Test::setX”: 不能将“this”指针从“const Test”转换为“Test &”
t1.printxy( ); //输出x*y=25
p1=&t2;
p1->printxy(); //输出x*y=35
Test t3(1,3);
p1=&t3;
t3.setX(2);
//p1->setX(3);//招致错误——error C2662: “Test::setX”: 不能将“this”指针从“const Test”转换为“Test &”
p1->printxy(); //输出x*y=6
Test const *p3=&t1;
//p3->setX(9);//招致错误——error C2662: “Test::setX”: 不能将“this”指针从“const Test”转换为“Test &”
p3->printxy();
system("pause");
} 在程序中可以看出，第24行，由于p1指向的是常对象，是不能被修改的对象，p1->setX(5);试图修改对象的数据成员，带来错误并不意外。
指向常对象的指针变量，是对象不能变，不能通过指针改变其值，而不是指针不能变，所以在第27行，p1=&t2;使p1指向了另外一个常对象。
如果一个变量已被声明为常变量，只能用指向常变量的指针变量指向它，而不能用指向非const型变量的指针变量去指向它。
第31行将指向常对象的指针指向了一个非const对象，这是允许的。第32行可以成功地修改这一非const对象的值，但是不要指望p1（指向常对象的指针）去修改。在对待修改的这件事情上，C++采取的是一种较严格的要求，对象本身是否为“常”和指针指向的对象是否为常，两者中有一个为“常”，就不要修改。
在第36行，定义的指向对象的常指针p3赋初值为&t1，是一个常对象的地址。（注：去掉下面的部分，表述错误。谢谢2楼的评论。原内容：按照这一定义要表达的内容，似乎p3称为指向常对象的常指针更全面，即*p3=&t1;。第36行成功地通过了编译告诉我们，指向对象的常指针可以指向一个常对象。第37行对修改的禁止由于t1为常对象所致，看来，指向对象的常指针不能改变其指向的常对象。）
三、用（常）指针作形参：实参如何搭配？
在上面的例子中，指针是通过赋值直接取得值的。在程序设计中还有另一种很重要的情形，来传递变量的值，那就是函数中的参数传递：将实际参数的值传递给形式参数。在这个传递的过程中，道理一样，下表将形、实参是否为const（常）的4种组合产生的效果进行一个罗列：
| 序号 | 形参 | 实参 | 是否合法 | 是否可以改变指向的对象的值 |
| （1） | 指向非const型变量的指针 | 非const变量的地址 | 合法 | 可以 |
| （2） | 指向非const型变量的指针 | const变量的地址 | 非法 | 不必讨论 |
| （3） | 指向const型变量的指针 | 非const变量的地址 | 合法 | 不可 |
| （4） | 指向const型变量的指针 | const变量的地址 | 合法 | 不可 |
先给出程序来：
//程序3
#include <iostream>
using namespace std;
class Test
{
private:
int x;
int y;
public:
Test(int a, int b){x=a;y=b;}
void printxy() const;
void setX(int n) {x=n;}
void setY(int n) {y=n;}
} ;
void Test::printxy() const
{
cout<<"x*y="<<x*y<<endl;
}
void doSomething(Test *p1) //（1）形参是指向非const型变量的指针
{
p1->setX(5);
p1->printxy( );
}
void main(void)
{
Test t1(3,5);
doSomething(&t1); //（1）实参是非const变量的地址
system("pause");
} 上面的程序中没有给变量/对象做出任何的限制，调用合法，也能够实施修改操作。
（2）形参是指向非const型变量的指针，实参是const变量的地址
下面的程序将不再给出Test类的定义。这组示例中，区别仅在于函数doSomething()的定义形式和调用中使用的实参。
void doSomething(Test *p1) //（2）形参是指向非const型变量的指针
{
p1->setX(5); //由于第XXx行的错误，这一行可能引起的问题尚无机会讨论
p1->printxy( );
}
void main(void)
{
const Test t1(3,5);
doSomething(&t1); //（2）实参是const变量的地址
//这一行招致错误——error C2664: “doSomething”: 不能将参数 1 从“const Test *”转换为“Test *”
system("pause");
} 错误产生在第10行—— error C2664: “doSomething”: 不能将参数 1 从“const Test *”转换为“Test *”，还提示—— 转换丢失限定符。
与前面所讲一致，不能将const对象地址赋值给一个非const指针，如果这个操作成功，就会产生严重的后果：doSomething()函数中将能够修改由传递地址值而对应的对象的值。调用函数时，实际参数的值传递给形式参数时，系统会进行自动类型转换，但这个转换无法进行下去，因为“转换丢失限定符”。
（3）形参是指向const型变量的指针，实参是const变量的地址
void doSomething(const Test *p1) //（3）形参是指向const型变量的指针
{
p1->setX(5); //招致错误——error C2662: “Test::setX”: 不能将“this”指针从“const Test”转换为“Test &”
p1->printxy( );
}
void main(void)
{
const Test t1(3,5);
doSomething(&t1); //（3）实参是const变量的地址
system("pause");
} 从另一方面讲，第10行的调用doSomething(&t1);“门当户对”，是合法语法规定的。实际参数本身也决定了，对象是不能被改变的。
（4）形参是指向const型变量的指针，实参是非const变量的地址
void doSomething(const Test *p1) //（4）形参是指向const型变量的指针
{
p1->setX(5); //招致错误——error C2662: “Test::setX”: 不能将“this”指针从“const Test”转换为“Test &”
p1->printxy( );
}
void main(void)
{
Test t1(3,5);
doSomething(&t1); //（4）实参是const变量的地址
system("pause");
} 四、小结
引入指针之后，让这一部内容马上显得弯弯绕了。这可不是为了绕概念而设置的，最根本的目的，还是实施数据保护。通过将某些指针设置为指向常对象的指针，从而避免利用指针给对象改变值。
所以，本讲最有价值的地方在于第三部分之（3）和（4）——使用指向常对象的指针做形式参数。根据用指针做形参的机制，在函数中，可以通过指针改变实际参数所给定内存单元的值。如果这部分值是不能被改变的，为了实现这个需求，将指针设为指向常对象的指针，可以让编译器替我们把关。如果开发的是类库，那也可以避免使用者陷入不种令人抓狂的bug阵中。
另外，在程序执行中，如果一个指针所指向的位置一经初始化就不能再变，指向对象的常指针是最好的选择。
在C++提供的如此多的机制中，择其最合适的使用，考验的是程序员的智慧。深入理解，灵活搭配，方显专业功底。
（全文完）
