C++中const用法总结
2013-06-18 09:00
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C++中const用法总结
1. const修饰普通变量和指针const修饰变量,一般有两种写法:
const TYPE value;
TYPE const value;
这两种写法在本质上是一样的。它的含义是:const修饰的类型为TYPE的变量value是不可变的。
对于一个非指针的类型TYPE,无论怎么写,都是一个含义,即value只不可变。
例如:
const int nValue; //nValue是const
int const nValue; // nValue是const
但是对于指针类型的TYPE,不同的写法会有不同情况,例如:
A. const char *pContent;
B. char * const pContent;
C. char const *pContent;
D. const char* const pContent;
对于前三种写法,我们可以换个方式,给其加上括号
A. const (char) *pContent;
B. (char*) const pContent;
C. (char) const *pContent;
这样就一目了然。根据对于const修饰非指针变量的规则,很明显,A=C.
- 对于A,C, const修饰的类型为char的变量*pContent为常量,因此,pContent的内容为常量不可变.
- 对于B, 其实还有一种写法: const (char*) pContent;
含义为:const修饰的类型为char*的变量pContent为常量,因此,pContent指针本身为常量不可变.
- 对于D, 其实是A和B的混合体,表示指针本身和指针内容两者皆为常量不可变
总结:
(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;
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。
2. const修饰函数参数
const修饰函数参数是它最广泛的一种用途,它表示函数体中不能修改参数的值(包括参数本身的值或者参数其中包含的值)。它可以很好
void function(const int Var); //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 char* Var); //参数指针所指内容为常量不可变
void function(char* const 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)
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
3. 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。
(1) const int fun1() 这个其实无意义,因为参数返回本身就是赋值。
(2) const int * fun2()
调用时 const int *pValue = fun2();
我们可以把fun2()看作成一个变量,那么就是我们上面所说的1.(1)的写法,即指针内容不可变。
(3) int* const fun3()
调用时 int * const pValue = fun2();
我们可以把fun2()看作成一个变量,那么就是我们上面所说的1.(2)的写法,即指针本身不可变。
4. 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
5. 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
}
6. 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。
7. const常量与define宏定义的区别
(1) 编译器处理方式不同
define宏是在预处理阶段展开。
const常量是编译运行阶段使用。
(2) 类型和安全检查不同
define宏没有类型,不做任何类型检查,仅仅是展开。
const常量有具体的类型,在编译阶段会执行类型检查。
(3) 存储方式不同
define宏仅仅是展开,有多少地方使用,就展开多少次,不会分配内存。
const常量会在内存中分配(可以是堆中也可以是栈中)。
const是一个C语言的关键字,它限定一个变量不允许被改变。使用const在一定程度上可以提高程序的安全性和可靠性。类型声明中const用来修饰一个常量,有如下两种写法,那么,请问,下面分别用const限定不可变的内容是什么?
1)、const在前面
const int nValue; //nValue是const
const char *pContent; //*pContent是const, pContent可变
const (char *) pContent;//pContent是const,*pContent可变
char* const pContent; //pContent是const,*pContent可变
const char* const pContent; //pContent和*pContent都是const
2)、const在后面,与上面的声明对等
int const nValue; // nValue是const
char const * pContent;// *pContent是const, pContent可变
(char *) const pContent;//pContent是const,*pContent可变
char* const pContent;// pContent是const,*pContent可变
char const* const pContent;// pContent和*pContent都是const
答案与分析:
const和指针一起使用是C语言中一个很常见的困惑之处,在实际开发中,特别是在看别人代码的时候,常常会因为这样而不好判断作者的意图,下面讲一下我的判断原则: 当const所在代码段中不包含括号时,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。你可以根据这个规则来看上面声明的实际意义,相信定会一目了然。
C++中const用法详解
面向对象是C++的重要特性。
但是c++在c的基础上新增加的几点优化也是很耀眼的就const直接可以取代c中的#define以下几点很重要,学不好后果也也很严重
const
1. 限定符声明变量只能被读
const int i=5;
int j=0;
……
i=j; //非法,导致编译错误
j=i; //合法
2. 必须初始化
const int i=5; //合法
const int j; //非法,导致编译错误
3. 在另一连接文件中引用const常量
extern const int i; //合法
extern const int j=10; //非法,常量不可以被再次赋值
4. 便于进行类型检查
用const方法可以使编译器对处理内容有更多了解。
#define I=10
const long &i=10; /*dapingguo提醒:由于编译器的优化,使得在const long i=10; 时i不被分配内存,而是已10直接代入以后的引用中,以致在以后的代码中没有错误,为达到说教效果,特别地用&i明确地给出了i的内存分配。不过一旦你关闭所有优化措施,即使const long i=10;也会引起后面的编译错误。*/
char h=I; //没有错
char h=i; //编译警告,可能由于数的截短带来错误赋值。
5. 可以避免不必要的内存分配
#define STRING "abcdefghijklmn\n"
const char string[]="abcdefghijklm\n";
……
printf(STRING); //为STRING分配了第一次内存
printf(string); //为string一次分配了内存,以后不再分配
……
printf(STRING); //为STRING分配了第二次内存
printf(string);
……
由于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。
6. 可以通过函数对常量进行初始化
int value();
const int i=value();
dapingguo说:假定对ROM编写程序时,由于目标代码的不可改写,本语句将会无效,不过可以变通一下:
const int &i=value();
只要令i的地址处于ROM之外,即可实现:i通过函数初始化,而其值有不会被修改。
7. 是不是const的常量值一定不可以被修改呢?
观察以下一段代码:
const int i=0;
int *p=(int*)&i;
p=100;
通过强制类型转换,将地址赋给变量,再作修改即可以改变const常量值。
8. 请分清数值常量和指针常量,以下声明颇为玩味:
int ii=0;
const int i=0; //i是常量,i的值不会被修改
const int *p1i=&i; //指针p1i所指内容是常量,可以不初始化
int * const p2i=ⅈ //指针p2i是常量,所指内容可修改
const int * const p3i=&i; //指针p3i是常量,所指内容也是常量
p1i=ⅈ //合法
*p2i=100; //合法
关于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,参考了康建东兄的const使用详解一文,对其中进行了一些补充,写下了本文。
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; … } |
class A { const int size = 100; //错误 int array[size]; //错误,未知的size } |
class A {… enum {size1=100, size2 = 200 }; int array1[size1]; int array2[size2]; } |
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] |
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( ); |
[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; |
[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 |
[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; } |
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。
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