C++ const用法总结
1. const常量,如
const?int?max?=?100;???
优点:const常量有数据类型,而宏常量没有数据类型。编译器可以对前者进行类型安全检查,而对后者只进行字符替换,没有类型安全检查,并且在字符替换时可能会产生意料不到的错误(边际效应)?
2. const?修饰类的数据成员。如:
?
class A { const int size; … } ?
const数据成员只在某个对象生存期内是常量,而对于整个类而言却是可变的。因为类可以创建多个对象,不同的对象其const数据成员的值可以不同。所以不能在类声明中初始化const数据成员,因为类的对象未被创建时,编译器不知道const?数据成员的值是什么。如?
?
class A { const int size = 100; //错误 int array[size]; //错误,未知的size } ?const数据成员的初始化只能在类的构造函数的初始化表中进行。要想建立在整个类中都恒定的常量,应该用类中的枚举常量来实现。如?class A
{… enum {size1=100, size2 = 200 }; int array1[size1]; int array2[size2]; } ?? ?枚举常量不会占用对象的存储空间,他们在编译时被全部求值。但是枚举常量的隐含数据类型是整数,其最大值有限,且不能表示浮点数。
3. const修饰指针的情况,见下式:?
int?b?=?500;??
const?int*?a?=?&???????????[1]??
int?const?*a?=?&???????????[2]??
int*?const?a?=?&???????????[3]??
const?int*?const?a?=?&?????[4]??
如果你能区分出上述四种情况,那么,恭喜你,你已经迈出了可喜的一步。不知道,也没关系,我们可以参考《Effective?c++》Item21上的做法,如果const位于星号的左侧,则const就是用来修饰指针所指向的变量,即指针指向为常量;如果const位于星号的右侧,const就是修饰指针本身,即指针本身是常量。因此,[1]和[2]的情况相同,都是指针所指向的内容为常量(const放在变量声明符的位置无关),这种情况下不允许对内容进行更改操作,如不能*a?=?3?;[3]为指针本身是常量,而指针所指向的内容不是常量,这种情况下不能对指针本身进行更改操作,如a++是错误的;[4]为指针本身和指向的内容均为常量。??
4.const的初始化??
先看一下const变量初始化的情况??
1)?非指针const常量初始化的情况:A?b;??
const?A?a?=?b;??
2)?指针const常量初始化的情况:?
A*?d?=?new?A();??
const?A*?c?=?d;??
或者:const?A*?c?=?new?A();??
3)引用const常量初始化的情况:??
A?f;??
const?A&?e?=?f;??????//?这样作e只能访问声明为const的函数,而不能访问一?般的成员函数;??
????[思考1]:?以下的这种赋值方法正确吗???
????const?A*?c=new?A();??
????A*?e?=?c;??
????[思考2]:?以下的这种赋值方法正确吗???
????A*?const?c?=?new?A();??
????A*?b?=?c;?
5. ?另外const?的一些强大的功能在于它在函数声明中的应用。
在一个函数声明中,const?可以修饰函数的返回值,或某个参数;对于成员函数,还可以修饰是整个函数。有如下几种情况,以下会逐渐的说明用法:
A&?operator=(const?A&?a);??
void?fun0(const?A*?a?);??
void?fun1(?)?const;?//?fun1(?)?为类成员函数??
const?A?fun2(?);?
1)?修饰参数的const,如?void?fun0(const?A*?a?);?void?fun1(const?A&?a);??
调用函数的时候,用相应的变量初始化const常量,则在函数体中,按照const所修饰的部分进行常量化,如形参为const?A*?a,则不能对传递进来的指针的内容进行改变,保护了原指针所指向的内容;如形参为const?A&?a,则不能对传递进来的引用对象进行改变,保护了原对象的属性。??
[注意]:参数const通常用于参数为指针或引用的情况,且只能修饰输入参数;若输入参数采用“值传递”方式,由于函数将自动产生临时变量用于复制该参数,该参数本就不需要保护,所以不用const修饰。?[总结]对于非内部数据类型的输入参数,因该将“值传递”的方式改为“const引用传递”,目的是为了提高效率。例如,将void?Func(A?a)改为void?Func(const?A?&a)?
??????对于内部数据类型的输入参数,不要将“值传递”的方式改为“const引用传递”。否则既达不到提高效率的目的,又降低了函数的可理解性。例如void?Func(int?x)不应该改为void?Func(const?int?&x)?
2)??修饰返回值的const,如const?A?fun2(?);?const?A*?fun3(?);??
这样声明了返回值后,const按照"修饰原则"进行修饰,起到相应的保护作用。
const Rational operator*(const Rational& lhs, const Rational& rhs) { return Rational(lhs.numerator() * rhs.numerator(), lhs.denominator() * rhs.denominator()); } ?返回值用const修饰可以防止允许这样的操作发生:Rational?a,b;??
Radional?c;??
(a*b)?=?c;??
一般用const修饰返回值为对象本身(非引用和指针)的情况多用于二目操作符重载函数并产生新对象的时候。??
[总结]?
1.?????一般情况下,函数的返回值为某个对象时,如果将其声明为const时,多用于操作符的重载。通常,不建议用const修饰函数的返回值类型为某个对象或对某个对象引用的情况。原因如下:如果返回值为某个对象为const(const?A?test?=?A?实例)或某个对象的引用为const(const?A&?test?=?A实例)?,则返回值具有const属性,则返回实例只能访问类A中的公有(保护)数据成员和const成员函数,并且不允许对其进行赋值操作,这在一般情况下很少用到。??
2.???????如果给采用“指针传递”方式的函数返回值加const修饰,那么函数返回值(即指针)的内容不能被修改,该返回值只能被赋给加const?修饰的同类型指针。如:?
const char * GetString(void); 如下语句将出现编译错误: char *str=GetString(); 正确的用法是: const char *str=GetString();?
3.?????函数返回值采用“引用传递”的场合不多,这种方式一般只出现在类的赙值函数中,目的是为了实现链式表达。如:?
class A {… A &operate = (const A &other); //负值函数 } A a,b,c; //a,b,c为A的对象 … a=b=c; //正常 (a=b)=c; //不正常,但是合法 ?若负值函数的返回值加const修饰,那么该返回值的内容不允许修改,上例中a=b=c依然正确。(a=b)=c就不正确了。?
[思考3]:?这样定义赋值操作符重载函数可以吗???
const?A&?operator=(const?A&?a);?
6. ?类成员函数中const的使用??
一般放在函数体后,形如:void?fun()?const;??
任何不会修改数据成员的函数都因该声明为const类型。如果在编写const成员函数时,不慎修改了数据成员,或者调用了其他非const成员函数,编译器将报错,这大大提高了程序的健壮性。如:?
class Stack { public: void Push(int elem); int Pop(void); int GetCount(void) const; //const 成员函数 private: int m_num; int m_data[100]; }; int Stack::GetCount(void) const { ++m_num; //编译错误,企图修改数据成员m_num Pop(); //编译错误,企图调用非const函数 Return m_num; } ?7. 使用const的一些建议??
1?要大胆的使用const,这将给你带来无尽的益处,但前提是你必须搞清楚原委;??
2?要避免最一般的赋值操作错误,如将const变量赋值,具体可见思考题;??
3?在参数中使用const应该使用引用或指针,而不是一般的对象实例,原因同上;??
4?const在成员函数中的三种用法(参数、返回值、函数)要很好的使用;??
5?不要轻易的将函数的返回值类型定为const;??
6除了重载操作符外一般不要将返回值类型定为对某个对象的const引用;??
[思考题答案]??
1?这种方法不正确,因为声明指针的目的是为了对其指向的内容进行改变,而声明的指针e指向的是一个常量,所以不正确;??
2?这种方法正确,因为声明指针所指向的内容可变;??
3?这种做法不正确;??
在const?A::operator=(const?A&?a)中,参数列表中的const的用法正确,而当这样连续赋值的时侯,问题就出现了:??
A?a,b,c:??
(a=b)=c;??
因为a.operator=(b)的返回值是对a的const引用,不能再将c赋值给const常量。?