• C++中的const关键字(zz)


    【补充】mutable关键字

    有时我们希望类的数据成员即使在const成员函数中,依然是可以修改的,这时就可以把它们声明为mutable来实现。这样的应用,比如记录各种操作的调用次数,这时,即使在const中,依然要修改计数器,就可以将计数器变量设置为mutable的。

    【补充】this指针与const

    类ClassSample中:

    • 非const的成员函数中,this的类型是一个指向类类型的const指针,相当于:ClassSample const *this;这时,可以改变对象,但不能让this指向另外一个地址;
    • 在const的成员函数中,this的类型是一个指向const类类型的const指针,相当于:const ClassSample const *this;这时,不能改变对象,也不能让this指向另外一个地址;

    注意:不能从const成员函数中返回指向类对象的普通引用,const成员函数只能返回*this作为一个const应用。

    假定类中一个函数display(),它应该是个const的,因为它不应该修改对象,但是程序员有可能使用如下的方式调用screen.move(4,0).display(),这时还是没什么问题的,但如果这个操作序列变成了screen.display().move(4,0),display返回的是const引用,是不可以调用move函数的。解决的办法就是定义两个display函数:

    #include <iostream>
    using namespace std;

    class Screen
    {
    public:
        Screen& display(){return *this;}
        const Screen& display() const
        {
            return *this;
        }
    };

    这样,操作序列中的操作对象是const时会调用const的display,如果操作对象不是const,则调用非const的display,从而操作序列可以正常使用,但又不充分const保证健壮性。

    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,本人根据各方面查到的资料进行总结如下,期望对朋友们有所帮助。
    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。概括来说,const关键字就是用来在编译时检查任何不合规的操作,从而在编译时发现错误的一种机制。下面是一个例子程序,几乎包括了下面讲到的所有的内容:

    #include <iostream>

    class ConstSample
    {
    public:
        ConstSample():Value(0) {
            Value=1; //不能用这种方式初始化const member
        }
        ConstSample(int v):Value(v) //使用初始化列表
        {
        }
       
        ConstSample(int v, int w):Value2(v)// "Value2" is not a nonstatic data member or base class of class "ConstSample"
        {

        }
        void non_const_func1(){};
        void const_func1() const{};
        void const_func2() const
        {
            const_func1();
            Value3 = 4; //error:only can access const members;
            non_const_func1();// error: only can call const function in const function;
        }
        void const_param_func1(const int* a, int *b)
        {
            *a = 0; // a is const value, can not be modified;
            *b = 2;
        }
        const int Value;

        const  ConstSample & operator ++()
        {
            Value3++;
            return *this;
        }

    private:
        static const int Value2;
        int Value3;

    };

    class ConstSample_Operator
    {
    public:
         ConstSample_Operator & operator ++()
        {
            return *this;
        }
    };

    const int ConstSample::Value2 = 2; // static的可以外部初始化
    static const int ConstSample::Value = 2; //error:a nonstatic data member may not be defined outside its class


    int main(int argc, char **argv)
    {
        const ConstSample sampleRef;
        ConstSample sampleRef2;
        const ConstSample * samplePtr = new ConstSample(2);
        sampleRef.non_const_func1(); // const reference only can call const method;
        samplePtr->non_const_func1();// const pointer only can call const method;
        sampleRef2.non_const_func1();
        sampleRef2.const_func1();
        samplePtr->const_func1();
        ++sampleRef2; //works;
        ++++sampleRef2; //does not work, because the operator ++ of ConstSample return const reference;
        ConstSample_Operator op;
        ++++op; // works;
    }

     
    一、Const作用
     
    二、Const的使用
    1、定义常量
    (1)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;

    (2)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.

    extern const int ValueName = value;

    2、指针使用CONST
    (1)指针本身是常量不可变

    (char*) const pContent;
    const (char*) pContent;

    (2)指针所指向的内容是常量不可变

    const (char) *pContent;
    (char) const *pContent;

    (3)两者都不可变

    const char* const pContent;

    (4)还有其中区别方法,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
    a.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);

    b.参数指针所指内容为常量不可变

    void function(const char* Var);

    c.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);

    d.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。

    另外一种情况是,若函数的返回值是基本数据类型时,返回值是用值传递的,值存在于某个临时存储区中,用const修饰是没有意义的。

    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。

    a. 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。

    b. 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。

    例如:

    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、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; file://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; }; 还有一种方式就是在外部初始化,

    • 如果在非const成员函数中,this指针只是一个类类型的;如果在const成员函数中,this指针是一个const类类型的;如果在volatile成员函数中,this指针就是一个volatile类类型的。
    • new返回的指针必须是const类型的。

    const char*, char const*, char*const的区别问题几乎是C++面试中每次都会有的题目。

    事实上这个概念谁都有只是三种声明方式非常相似很容易记混。
    Bjarne在他的The C++ Programming Language里面给出过一个助记的方法:
    把一个声明从右向左读。

    char  * const cp; ( * 读成 pointer to )
    cp is a const pointer to char

    const char * p;
    p is a pointer to const char;

    char const * p;
    同上因为C++里面没有const*的运算符,所以const只能属于前面的类型。

    http://blog.csdn.net/Eric_Jo/article/details/4138548

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