const 使用方法具体解释

const使用方法具体解释



面向对象是C++的重要特性. 

可是c++在c的基础上新添加的几点优化也是非常耀眼的

就const直接能够代替c中的#define

下面几点非常重要,学不好后果也也非常严重



const

1. 限定符声明变量仅仅能被读

   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. 在还有一连接文件里引用const常量

   extern const int i;     //合法

   extern const int j=10;  //非法，常量不能够被再次赋值

4. 便于进行类型检查

   用const方法能够使编译器对处理内容有很多其它了解。

   #define I=10

   const long &i=10;   

   char h=I;      //没有错

   char h=i;      //编译警告。可能因为数的截短带来错误赋值。

5. 能够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);

   ... 

   因为const定义常量从汇编的角度来看，仅仅是给出了相应的内存地址。

   而不是象#define一样给出的是马上数，所以。const定义的常量在

   程序执行过程中仅仅有一份拷贝，而#define定义的常量在内存中有

   若干个拷贝。

6. 能够通过函数对常量进行初始化

   int value(); 

   const int i=value();

   dapingguo说：假定对ROM编敲代码时，因为目标代码的不可改写，

   本语句将会无效，只是能够变通一下：

   const int &i=value();

   仅仅要令i的地址处于ROM之外。就可以实现：i通过函数初始化，而其

   值有不会被改动。

7. 是不是const的常量值一定不能够被改动呢？

   观察下面一段代码：

   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。再作改动即能够改变const常量值。

8. 请分清数值常量和指针常量，下面声明颇为玩味：

注意两点：

    1.
口诀：【左值。右向】。const在*左边。限定指针指向的内容为常量。const在*右边，限定指针本身的值为常量

    2.
const 和相邻的类型keyword的前后顺序能够互换：const int 和int const全然一样。可是*不是类型keyword。

   int ii=0;

   const int i=0;            //i是常量，i的值不会被改动

   const int *p1i=&i;        //指针p1i所指内容是常量。能够不初始化

   int  * const p2i=ⅈ     //指针p2i是常量。所指内容可改动

   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constkeyword的使用方法很灵活，而使用const将大大改善程序的健壮性，參考了康建东兄的const使用具体解释一文，对当中进行了一些补充，写下了本文。







1.       const常量，如const int max = 100;  

长处：const常量有数据类型，而宏常量没有数据类型。编译器能够对前者进行类型安全检查，而对后者仅仅进行字符替换，没有类型安全检查。而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数据成员仅仅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。

由于类能够创建多个对象，不同的对象其const数据成员的值能够不同。所以不能在类声明中初始化const数据成员。由于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数据成员的初始化仅仅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。他们在编译时被所有求值。

可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] 

假设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。我们能够參考《Effective c++》Item21上的做
法。假设const位于星号的左側。则const就是用来修饰指针所指向的变量。即指针指向为常量；假设const位于星号的右側，const就是修饰指 针本身。即指针本身是常量。因此，[1]和[2]的情况同样，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），这样的情况下不同意对内 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，这样的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仅仅能訪问声明为const的函数。而不能訪问一            



般的成员函数； 

    [思考1]： 下面的这样的赋值方法正确吗？ 

    const A* c=new A(); 

    A* e = c; 

    [思考2]： 下面的这样的赋值方法正确吗？ 

    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 能够修饰函数的返回值，或某个參数；对于成员
函数。还能够修饰是整个函数。有例如以下几种情况，下面会逐渐的说明使用方法：A& operator=(const A& a); 

void fun0(const A* a ); 

void fun1( ) const; // fun1( ) 为类成员函数 

const A fun2( );



1） 修饰參数的const，如 void fun0(const A* a ); void fun1(const A& a); 

调用函数的时候。用对应的变量初始化const常量，则在函数体中。依照const所修饰的部分进行常量化。如形參为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；如形參为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]：參数const通经常使用于參数为指针或引用的情况，且仅仅能修饰输入參数;若输入參数採用“值传递”方式。因为函数将自己主动产生暂时变量用于复制该參数，该參数本就不须要保护，所以不用const修饰。



[总结]对于非内部数据类型的输入參数。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。

比如，将void Func(A a)改为void Func(const A &a)



      对于内部数据类型的输入參数，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。又减少了函数的可理解性。比如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依照"修饰原则"进行修饰。起到对应的保护作用。

const Rational operator*(const Rational& lhs, const Rational& rhs) 

{ 

return Rational(lhs.numerator() * rhs.numerator(), 

lhs.denominator() * rhs.denominator()); 

} 

返回值用const修饰能够防止同意这种操作发生: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.     普通情况下，函数的返回值为某个对象时，假设将其声明为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。原因例如以下：假设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，则返回实例仅仅能訪问类A中的公有（保护）数据成员和
const成员函数，而且不同意对其进行赋值操作，这在普通情况下非常少用到。 



2.       假设给採用“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）的内容不能被改动。该返回值仅仅能被赋给加const 修饰的同类型指针。

如：



const char * GetString(void);



例如以下语句将出现编译错误：



char *str=GetString();



正确的使用方法是：



const char *str=GetString();



3.     函数返回值採用“引用传递”的场合不多。这样的方式一般仅仅出如今类的赙值函数中。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，可是合法



若负值函数的返回值加const修饰，那么该返回值的内容不同意改动，上例中a=b=c依旧正确。(a=b)=c就不对了。

[思考3]： 这样定义赋值操作符重载函数能够吗？ 

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; 

不论什么不会改动数据成员的函数都因该声明为const类型。假设在编写const成员函数时。不慎改动了数据成员，或者调用了其它非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，企图改动数据成员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。详细可见思考题。 

3 在參数中使用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使用方法（參数、返回值、函数）要非常好的使用； 

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 这样的方法不对。由于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。所以不对； 

2 这样的方法正确，由于声明指针所指向的内容可变。 

3 这样的做法不对； 

在const A::operator=(const A& a)中，參数列表中的const的使用方法正确，而当这样连续赋值的时侯，问题就出现了： 

A a,b,c: 

(a=b)=c; 

由于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。