C++的const成员函数

我们知道，在C++中，若一个变量声明为const类型，则试图修改该变量的值的操作都被视编译错误。例如，

1. const char blank = ‘’;
2. blank = ‘\n’;  // 错误

面向对象程序设计中，为了体现封装性，通常不允许直接修改类对象的数据成员。若要修改类对象，应调用公有成员函数来完成。为了保证const对象的常量性，编译器须区分不安全与安全的成员函数（即区分试图修改类对象与不修改类对象的函数）。例如，

1. const Screen blankScreen;
2. blankScreen.display();   // 对象的读操作
3. blankScreen.set(‘*’);    // 错误：const类对象不允许修改

在C++中，只有被声明为const的成员函数才能被一个const类对象调用。

要声明一个const类型的类成员函数，只需要在成员函数参数列表后加上关键字const，例如，

1. class Screen {
2. public:
3. char get() const;
4. };

在类体之外定义const成员函数时，还必须加上const关键字，例如

1. char Screen::get() const {
2. return _screen[_cursor];
3. }

若将成员成员函数声明为const，则该函数不允许修改类的数据成员。例如，

1. class Screen {
2. public:
3. int ok() const {return _cursor; }
4. int error(intival) const { _cursor = ival; }
5. };

在上面成员函数的定义中，ok()的定义是合法的，error()的定义则非法。

值得注意的是，把一个成员函数声明为const可以保证这个成员函数不修改数据成员，但是，如果据成员是指针，则const成员函数并不能保证不修改指针指向的对象，编译器不会把这种修改检测为错误。例如，

1. class Name {
2. public:
3. void setName(const string &s) const;
4. private:
5. char *m_sName;
6. };
7. void setName(const string &s) const {
8. m_sName = s.c_str();      // 错误！不能修改m_sName;
9. for (int i = 0; i < s.size(); ++i)
10. m_sName[i] = s[i];    // 不好的风格，但不是错误的
11. }

虽然m_Name不能被修改，但m_sName是char *类型，const成员函数可以修改其所指向的字符。

const成员函数可以被具有相同参数列表的非const成员函数重载，例如，

1. class Screen {
2. public:
3. char get(int x,int y);
4. char get(int x,int y) const;
5. };

在这种情况下，类对象的常量性决定调用哪个函数。

1. const Screen cs;
2. Screen cc2;
3. char ch = cs.get(0, 0);  // 调用const成员函数
4. ch = cs2.get(0, 0);     // 调用非const成员函数

小结：

1）const成员函数可以访问非const对象的非const数据成员、const数据成员，也可以访问const对象内的所有数据成员；

2）非const成员函数可以访问非const对象的非const数据成员、const数据成员，但不可以访问const对象的任意数据成员；

3）作为一种良好的编程风格，在声明一个成员函数时，若该成员函数并不对数据成员进行修改操作，应尽可能将该成员函数声明为const 成员函数。

参考资料：

《C++ Primer第三版》

《Effective C++第三版》