C++的const和类型修饰符之间的关系

最近在学操作系统的时候，接触到了Linux的部分基础函数，比如与进程相关的fork和exec等。其中exec是一个系列的函数，有一个名字相似的函数族，比如execv、execl等等。根据之前看到的某篇博客，叙述了exec后跟不同字母的含义：

l（可能代指list？）表示参数可以通过C/C++函数调用时的可变参数的形式调用exec，只需最后传递一个NULL表示参数结束即可； v（可能代指variable？）表示参数以一个字符串数组的形式将参数传递给待调用进程，同样要求最有一个元素为NULL； p表示允许带PATH的相对路径搜索； e表示传递环境变量。

其中这个execvp，在MSVC中的thread.h中的定义是这样的：

_DCRTIMP intptr_t __cdecl execvp(
    _In_z_ char const*        _FileName,
    _In_z_ char const* const* _Arguments
    );

然后就看到了这么一个神奇的参数类型定义：char const* const*，在IntelliCode里给出的是另一个定义：const char* const*。这两者一样吗？分别代表的又是什么类型的数据？

然后就涉及到了最基本的问题，const修饰符与变量类型申明关键字，以及指针之间的关系。

两个在网上随便找找就能见到的例子：

char* const s1 = ...;
const char* s2 = ...;

两者分别定义了什么？有区别吗？

答案是，两者都定义了一个char*类型的指针，都具有某些值不能被修改的限制（const修饰符）。但是，第一个限制的是，s1本身不能被修改，而第二个限制的是不允许通过s2修改*s2的值。换句话说，可以对s1进行的相关写操作是修改*s1的内容，而可以对s2进行的相关写操作是修改s2本身。相应地，对s2不要求初始化，而s1一定要初始化，否则会报错，因为后续就不允许修改了，而使用没有初始化过的变量，结果又是不可预测的。

其中对声明的性质起到关键作用的是指针符号*的位置。

来自StackOverflow的一个答案：

int       *       mutable_pointer_to_mutable_int;
int const *       mutable_pointer_to_constant_int;
int       * const constant_pointer_to_mutable_int;
int const * const constant_pointer_to_constant_int;

从这几个声明可以看出，若是*在const前面，则指针本身不可修改；否则指向的数据不可修改。可以结合指针的使用进行理解：定义的时候声明了const *p，则p可修改，*p不可修改；若是*const p，则*p可修改，p不可修改，此时const的作用域仅仅在p上。若是在*前后都加上const，则两者的作用复合，形成一个无论如何都无法修改的指针。

此外，由于const和数据类型的声明符的顺序没有影响，所以const int*和int const*的作用是一样的。

然后就回到了char const* const*和const char* const*的关系上。显然，由于char和第一个const在所有*的同侧，交换顺序不影响定义，所以两者是等价的。

那它定义了个啥呢？

首先去除所有的const，因为它仅仅是对于读写属性的限制，则实际的类型定义为：char **，也就是一个char类型的二级指针，即char*指针的指针。也就是说，定义的东西是一个传统的字符串数组，但是由于是使用指针而不是数组定义的，所以每个一维串的长度可以不一致，整个字符串数组的内存分配也不一定连续。然后再补回const属性，假设指针名为p，则该声明限定了*p和**p是常量，不允许通过该指针进行修改。也就是说，char const* const* p定义了一个char类型的二级指针，且不允许修改该指针指向地址的值，这个值是一个直接指向char类型数据的指针；也不允许修改这个值作为指针，所指向的目标内存地址的值。所以重新把视角拉高，整个声明到底定义了啥？一个指向不允许内容被修改的字符串数组。从功能上看，也就像是Java编程时在某些地方声明的final对象一样，用于确保在执行该函数过程时，数据不会被有意或无意地修改。

C++的const和类型修饰符之间的关系

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