【Effective C++ 读书笔记】条款03： 尽量使用 const

关键字const多才多艺，变化多端却不高深莫测。

const 修饰指针
面对指针， 你可以指出 指针自身、指针所指物、或者两者都不是 const。

如果关键字 const 出现在星号左边，表示被指物是常量。
(const 出现在类型之后，星号之前 ，同上边两者意义相同)
如果出现在星号 右边，表示指针自身是常量。
如果出现在星号两边，表示被指物和指针两者都是常量。

char greeting[ = "hello";
char* p = greeting; //non-const pointer, non-const data
const char* p = greeting; //non-const pointer, const data
char* const p = greeting; //const pointer, non-const data
const char* const p =greeting; //const pointer, const data

STL 迭代器系列以指针为根据塑模出来，所以迭代器的作用就像个 T* 指针。

std::vector<int> vec;
const std::vector<int>::iterator iter = vec.begin();//iter 的作用像个 T* const
*iter = 10;     //没问题，改变iter所指物
++ iter；        //错误！ iter 是const

std::vector<int>::const_iterator cIter = vec.begin();//cIter 的作用像个 const T*
*cIter = 10;    //错误！ *cIter 是 const
++ cIter;   //没问题， 改变 cIter 

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const 面对函数声明时的应用
在一个函数声明式内， const 可以和函数返回值、各参数、函数自身（如果是成员函数）产生关联。

另函数返回一个常量值，往往可以降低因客户错误而造成的意外，而不至于放弃安全性和高效性。

将函数返回值声明成const ，可以省下像是“想要键入 ‘==’却意外键成 ‘=’ 的错误”。
如：

class Rational {};
const Rational operator* (const Rational& lhs, cosnt Rational& rhs);
//将返回值声明成const可以避免以下暴行
Rational a, b, c;
(a * b) = c;    
if(a * b = c) ... //打字错误造成的隐式错误

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const 成员函数
将 const 实施于成员函数的目的，是为了确认该成员函数可作用于 const 对象（不只是 const 数据成员）身上。
这类成员之所以重要，有以下两个理由：

• 它们使 class 接口比较容易被理解。因为可以知道哪个函数可以改动对象内容而哪个函数不行。
• 它们使 “操作 const 对象成为可能”。

真实程序中 const 对象大多用于 passed by pointer-to-cosnt 或 passed by reference-to-const 的传递结果。

class TextBlock{
public:
    //operator[] for const 对象
    const char& operator[](std::size_t position) const
    { return text[position]; }

    //operator[] for non-const 对象
    char& operator[](std::size_t position)
    { return text[position]; }
private:
    std::string text;
}

TextBlock 的 operator[]可以被这样使用：
TextBlock tb("hello");
std::cout << tb[0] << endl;//调用 non-const TextBlock::operator[]

const TextBlock ctb("World!!");
std::cout << ctb[0]; //调用 const TextBlock：：operator[] 

void print(const TextBlocks& ctb)   //此函数中ctb是const
{
    std::cout << ctb[0]; //调用 const TextBlock::operator[]
}

【注意：】
non-const operator[] 的返回类型是个 reference to char， 不是 char。如果 operator[] 只是返回一个 char， 下面这样的句子就无法通过编译：

tb[0] = 'x';

那是因为， 如果函数的返回类型是个内置类型，那么改动函数返回值从来就不合法。纵使合法，c++ 以 by value 返回对象这一事实意味着被改动的其实是 tb.text[0] 的一个副本，不是 tb.text[0]自身，那就不会是你想要的行为。

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const 与 mutable：

有如下一个问题：

class cTextBlock{
    public:
        std::size_t length() const; //cosnt 成员函数
    private：
        char* pText;
        std:size_t textLength;
        bool lengthIsValid;
}

    std::size_t cTextBlock::length() const
    {
        if(!lengthIsValid)
        {
            textLength = std::strlen(pText); //错误！ 在 const 成员函数内不能赋值给 textLength 和 lengthIsValid
            lengthIsValid = true;
        }

        return textLength;
    }
}；

解决方法：
利用一个与 const 相关的摆动场： mutable。 mutable释放掉 non-static 成员变量的约束。

//mutable 释放掉 const 约束（non-static 成员）
class cTextBlock{
    public:
        std::size_t length() const; //cosnt 成员函数
    private：
        char* pText;
        mutable std:size_t textLength;  //这些成员变量可能总会被更改，即使在 const 成员函数内
        mutable bool lengthIsValid;
}

std::size_t cTextBlock::length() const
{
    if(!lengthIsValid)
    {
        textLength = std::strlen(pText); //now is ok
        lengthIsValid = true;
    }

    return textLength;
}
}；

请记住：

• 将某些东西声明为 const 可帮助编译器侦测出错误用法。const 可被施加于任何作用于内对象、函数参数、返回值类型、成员函数本体。
• 编译器强制实施 bitwise constness ，但你编写程序时应该使用”概念上的常量性。“
• 当const 和 non-const 成员函数有着实质等价的实现时，令non-const版本调用const 版本可避免代码重复。