從const int *, int const *, int * const 及const int * const到指針常量、常量指針

問題來由

在C\C++裡的有一個老生常談的問題：關于const限定符與指針符号 * 之間位置關系的不同組合，在代碼中所代表的語義的差異。在了解這些不同概念時，發現有兩個對應的中文翻譯：指針常量和常量指針，大家的了解居然不一緻，甚至是剛好相反。有意思的是，到現在為止，從網上的部落格文章、搜尋詞條，好像也沒有因為這種了解上的差異，生出額外的溝通、代碼成本，大家各自用的都還挺順，實在“詭異”。今天我本着無聊的精神，來分析下為什麼會出現這種現象，及（建議）應該如何統一溝通表述與代碼語義，減少不必要的溝通語義差異所帶來的成本。

const與*的不同位置關系的語義差異

const限定符與解引用符 * 之間不同位置關系所代表的語義，本身并不難了解。具體如下表：

const 與 * 　組合文法：

組合	含義
const int * p	p（變量）可變，p指向的對象内容不可變
int const * p	p（變量）可變，p指向的對象内容不可變
int * const p	p（常量）不可變，p指向的對象内容可變
const int * const p	p（常量）不可變，p指向的對象内容不可變

由上表可知：

1. const int * p與 int const * p是同義的。

2. const 在 * 左邊時，表示指針所指的對象是常量，不可通過*p解引用方式去更改p所指對象的值。

3. const 在 * 右邊時，表示指針p 是常量，定義時就要賦初始位址，且指針p一直指向該初始位址，不可改變。

常量與指針不同位置關系的表述差異

指針常量與常量指針常常出現了解與表述上混亂，在網上梳理了一下，對指定組合的語義的本質了解應該是一緻的，但在表述時卻存在兩種方式，且剛好相反：

組合一

int a = , b = , c = ;
int * const p = &a; 
p = &b; //編譯錯誤, 不能對p再進行指派（位址）操作
*p = c; //編譯通過，可以對p所指的非常量對象a進行指派操作
           

表述一

此為指針常量，本質是常量，屬偏正短語，指針(的)為形容詞修飾中心名詞常量，是以其完整表述為“指針的常量”， 表示該常量的類型為指針，以此表述來說明該常量的值是一個位址（指針）。

表述二 （推薦）

此為常量指針1(const pointer), 本質是指針，屬偏正短語， 常量(的)為形容詞修飾中心名詞指針, 是以其完整表述為”常量的指針“，以此表述來說明該指針本身為常量。一旦（必須）初始化完成，則它的值（存放在指針中的位址）就不能發生改變了。

組合二

const int a = , b = , c = ;
const int * p = &a; //或寫成“int const * p = &a;” 語義相同
p = &b; //編譯正确, 可以對變量p再進行指派（位址）操作
*p = c; //編譯錯誤，不能對p所指的常量對象a 進行指派操作
           

表述一

此為常量指針，本質是指針，用字首常量來補充說明指針類型，應屬”名+名“的并列短語， 表示一種所屬關系，完整表述為”常量的指針“。以說明該指針指向一個常量，而該指針本身是一個變量，可以對指針重新賦位址。

表述二 （推薦）

此為指向常量的指針2 (pointer to const) , 即組合二的的字面語義表述，簡單直接。該表述偏正短語，由”指向常量的“修飾中心詞”指針“

組合三

const int a = , b = , c = ;
const int * const p = &a; 
p = &b; //編譯錯誤, 不能對常量p再進行指派（位址）操作
*p = c; //編譯錯誤，不能對p所指的常量對象a 進行指派操作
           

表述

此為指向常量的常量指針， 大家對此組合表述差異不大，不做進一步說明。

總結

上述針對典型的幾種組合進行了表述列舉，這其中對同一概念了解的表述混亂，個人了解，這其實應該歸結到使用中文短語時，未按照統一的短語結構來表述各組合對應語義，對同一類詞組是屬并列短語還是偏正短語所引起的了解二義性問題。個人推薦上述各組合的表述二，原因有三：

1. 按照短語結構統一的标準，兩中組合的表述二均為”偏正短語“，滿足标準。
2. Bjarne在他的The C++ Programming Language裡面給出過一個助記的方法： 把一個聲明從右向左讀。 而Stanley B. Lippman在他的C++ Primer中同樣給出從右向左讀的建議3。各組中表述二均符合這樣的閱讀順序。
3. 組合一的表述一“指針常量”的表述，幾大大部頭C\C++經典書籍均未翻譯出現（實際上英文也未發現有pointer const這類表達，不合文法，更正确的應該是pointer to const，表示“指向常量的指針”）。有訛用之嫌，是以并不建議使用。

以上總結，實為愚見，如有纰漏，歡迎指正。

目錄

• • 問題來由
  • const與*的不同位置關系的語義差異
  • 常量與指針不同位置關系的表述差異
    • 組合一
      • 表述一
      • 表述二 （推薦）
    • 組合二
      • 表述一
      • 表述二 （推薦）
    • 組合三
      • 表述
  • 總結
    • 以上總結，實為愚見，如有纰漏，歡迎指正。
    • 目錄

1. C++ Primer 5th edition, chapter 02, 2.4.2 ↩
2. C++ Primer 5th edition, chapter 02, 2.4.2 ↩
3. C++ Primer 5th edition, chapter 02, 2.4.2 ↩