c++ --> const关键字总结

const关键字总结

　　C++中的const关键字的用法非常灵活，而使用const将大大改善程序的健壮性。const 是C++中常用的类型修饰符，常类型是指使用类型修饰符const说明的类型，常类型的变量或对象的值是不能被更新的。

 

一、const作用

 如下表所示：

No.	作用	说明	参考代码
1	可以定义const常量		const int Max = 100;
2	便于进行类型检查	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	void f(const int i) { .........}       //对传入的参数进行类型检查，不匹配进行提示
3	可以保护被修饰的东西	防止意外的修改，增强程序的健壮性。	void f(const int i) { i=10;//error! }       //如果在函数体内修改了i，编译器就会报错
4	可以很方便地进行参数的调整和修改	同宏定义一样，可以做到不变则已，一变都变
5	为函数重载提供了一个参考		class A {            ......   void f(int i)       {......} //一个函数   void f(int i) const {......} //上一个函数的重载            ...... };
6	可以节省空间，避免不必要的内存分配	const定义常量从汇编的角度来看，只是给出了对应的内存地址，而不是象#define一样给出的是立即数，所以，const定义的常量在程序运行过程中只有一份拷贝，而#define定义的常量在内存中有若干个拷贝	#define PI 3.14159         //常量宏 const doulbe  Pi=3.14159;  //此时并未将Pi放入ROM中               ...... double i=Pi;   //此时为Pi分配内存，以后不再分配！ double I=PI;  //编译期间进行宏替换，分配内存 double j=Pi;  //没有内存分配 double J=PI;  //再进行宏替换，又一次分配内存！
7	提高了效率	编译器通常不为普通const常量分配存储空间，而是将它们保存在符号表中，这使得它成为一个编译期间的常量，没有了存储与读内存的操作，使得它的效率也很高

二、const的使用

1）定义常量

　　--> const修饰变量，以下两种定义形式在本质上是一样的。它的含义是：const修饰的类型为TYPE的变量value是不可变的。

 TYPE const ValueName = value;
 const TYPE ValueName = value;

　　-->将const改为外部连接,作用于扩大至全局,编译时会分配内存,并且可以不进行初始化,仅仅作为声明,编译器认为在程序其他地方进行了定义。

 extend const int ValueName = value; 

2) 指针使用const

首先必须弄清楚两个基础概念:指针常量和常量指针

      指针常量:即指针本身的值是不可改变的，而指针指向的变量的值是可以改变的;

      常量指针:即指针指向的变量的值是不可改变的，而指针本身的值是可以改变的;

可以这样去理解:因为指针本身也是一个变量，只不过指针存放的是地址而已，而一旦指针变成了常量，即指针本身的值是不可变的，此时指针只能指向固定的存储单元;指针一般会指向一个变量， 如果该变量成为一个常量，那么该变量的值就不能被修改，即常量指针，指针指向的是一个不可变的变量。

　　--> 指针常量

指针本身是常量不可变，指针常量定义"int *const p=&a;"告诉编译器，p是常量，不能作为左值进行操作，但允许修改其指向的内容，即*p是可修改的。指针常量必须在声明的同时对其初始化，不允许先声明一个指针常量随后再对其赋值，这和声明一般的常量是一样的，例如：

int a=0,b=1;
int *const p1=&a; 
int *const p2;       //不允许，必须对其初始化
p2=&b;                 //不允许，p2是常量不允许作为左值
*p1=2;                 //允许修改指针*p1的值

 　　-->常量指针

指针所指向的内容是常量不可变，常量指针定义“const int *p=&a;”告诉编译器，*p是常量，不能将*p作为左值进行操作。但这里的指针p还是一个变量，它的内容存放常量的地址，所以先声明常量指针再初始化是允许的，指针也是允许修改的，例如：

int a=0,b=1;
const int *p;  //声明常量指针p
p=&a;            //p指向a
p=&b;            //修改指针p让其指向b，允许
*p=2;            //不允许

　　-->两者都不可变

const char* const pContent; 

区别方法，沿着*号划一条线：

　　如果const位于*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*的右侧，const就是修饰指针本身，即指针本身是常量。

 

3) 函数中使用const

(1)const修饰函数参数

　　-->传递过来的参数在函数内不可以改变(无意义，因为Var本身就是形参):

void function(const int Var); 

　　-->参数指针所指内容为常量不可变:

void function(const char* Var); 

　　-->参数指针本身为常量不可变(也无意义，因为char* Var也是形参):

void function(char* const Var); 

　　-->参数为引用，为了增加效率同时防止修改。修饰引用参数时：

void function(const Class& Var); //引用参数在函数内不可以改变

void function(const TYPE& Var); //引用参数在函数内为常量不可变

　　这样的一个const引用传递和最普通的函数按值传递的效果是一模一样的,他禁止对引用的对象的一切修改,唯一不同的是按值传递会先建立一个类对象的副本, 然后传递过去,而它直接传递地址,所以这种传递比按值传递更有效.另外只有引用的const传递可以传递一个临时对象,因为临时对象都是const属性, 且是不可见的,他短时间存在一个局部域中,所以不能使用指针,只有引用的const传递能够捕捉到这个家伙。

(2)const 修饰函数返回值

    const修饰函数返回值其实用的并不是很多，它的含义和const修饰普通变量以及指针的含义基本相同。

a.const int fun1()      //这个其实无意义，因为参数返回本身就是赋值。
b. const int * fun2()   //调用时 const int *pValue = fun2();
                        //我们可以把fun2()看作成一个变量，即指针内容不可变。
c.int* const fun3()     //调用时 int * const pValue = fun2();
                        //我们可以把fun2()看作成一个变量，即指针本身不可变。

　　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。

 

4) 类相关const

(1)const修饰成员变量

　　const修饰类的成员函数，表示成员常量，不能被修改，同时它只能在初始化列表中赋值。

class A
{
     …
     const int nValue;         //成员常量不能被修改
     …
     A(int x): nValue(x) { } ; //只能在初始化列表中赋值
 }

(2)const修饰成员函数

　　const修饰类的成员函数，则该成员函数不能修改类中任何非const成员函数。一般写在函数的最后来修饰。

class A
{
     …
     void function()const; //常成员函数, 它不改变对象的成员变量.                        

　　 //也不能调用类中任何非const成员函数。
} 

对于const类对象/指针/引用，只能调用类的const成员函数，因此，const修饰成员函数的最重要作用就是限制对于const对象的使用。

　　const成员函数不被允许修改它所在对象的任何一个数据成员。

　　const成员函数能够访问对象的const成员，而其他成员函数不可以。

 

(3)const修饰类对象/对象指针/对象引用

　　const修饰类对象表示该对象为常量对象，其中的任何成员都不能被修改。对于对象指针和对象引用也是一样。

　　const修饰的对象，该对象的任何非const成员函数都不能被调用，因为任何非const成员函数会有修改成员变量的企图。

class AAA
{
    void func1();
void func2() const;
}
const AAA aObj;
aObj.func1();  //×
aObj.func2();  //正确

const AAA* aObj = new AAA();
aObj-> func1();  //×
aObj-> func2();  //正确

三、将Const类型转化为非Const类型的方法

采用const_cast 进行转换。  

用法：const_cast <type_id>  (expression) 
该运算符用来修改类型的const或volatile属性。除了const 或volatile修饰之外， type_id和expression的类型是一样的。 

• 常量指针被转化成非常量指针，并且仍然指向原来的对象； 
• 常量引用被转换成非常量引用，并且仍然指向原来的对象；
• 常量对象被转换成非常量对象。

 

四、使用const的一些建议

• 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；
• 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；
• 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；
• 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；
• 不要轻易的将函数的返回值类型定为const;
• 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;
• 任何不会修改数据成员的函数都应该声明为const 类型。

 

五、const在C和C++中的区别

C语言和C++中的const有很大区别。在C语言中用const修饰的变量仍然是一个变量;而在C++中用const修饰过后，就变成常量了。

例如: 

const int n=5;
int a[n];

这种方式在C语言中会报错，原因在于声明数组时数组的长度必须为一个constant，即常量，虽然n用const限定了，但n终究是一个变量，因此会报错;

但是在C++中不会报错，因为在C++中用const修饰过后，n就已经等同于一个常量了，因此可以通过。

又如:

#include<iostream>
using namespace std;

int main(void)
{
    const int a=3;
    int* pa=&a;
    *pa=4;
    printf("%d
",*pa);
    printf("%d
",a);
    return 0;
}

编译结果:
e:c++acmlianxi.cpp(7) : error C2440: 'initializing' : cannot convert from 'const int *' to 'int *'

这种情况在C++中是不允许的，原因在于a用const修饰后，已经成为常量了，因此是不允许被修改的，无论是显式的更改a的值或是通过其它方法修改它的值都是不允许的。

 

六、补充重要说明

　　类内部的常量限制：使用这种类内部的初始化语法的时候，常量必须是被一个常量表达式。初始化的整型或枚举类型，而且必须是static和const形式。

　　如何初始化类内部的常量：一种方法就是static 和 const 并用，在外部初始化，例如：

class A { 
public:
    A() {} 
private: 
    static const int i;   //注意必须是静态的！ 
}；

const int A::i=3;

　　另一个很常见的方法就是初始化列表：

class A { 
public: 
    A(int i=0):test(i) {} 
private: 
    const int i; 
}；