《Effective C++ 》学习笔记——条款03

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一、 Accustoming Yourself to C++

Rule 03： Use const whenever possible.

条款03：尽可能的使用const

const就是常量，它同意你指定一个语义约束，编译器会强制实施这项约束。

多才多艺的keywordconst 有多种用途：

① 在classes 外部修饰global 或 namespace 作用域中的常量

② 修饰文件、函数 或 区块作用域（block scope ）中被声明为static的对象

③ 用它修饰classes内部的 static 和 non-static 成员变量

几个关键的数据

1.对于指针

对于指针，能够设定 指针自身 、 指针所指物 或 两者都是（或都不是） const

分辨方法也非常easy：假设const出如今星号（*）左面，表示被指针所指的物是常量。假设出如今右面，表示指针自身是常量。

自此。也能够扩展到 迭代器 （ iterator ）

假设你想表示这个迭代器不得指向不同的东西，但它所指的东西的内容是能够修改的：

const std::vector<int>::iterator iter

反之，迭代器能够指向不同的东西。但所指的内容不可修改：

std::vector<int>::const_iterator iter

2.最具威力的使用方法——对于函数声明时的应用

在一个函数声明中，const 能够和 函数返回值、各參数、函数自身 产生关联。

①函数的返回值

令函数返回一个常量值，往往能够减少因客户错误而造成的意外。而又不至于放弃安全性和高效性。

②函数的參数

除非你有须要修改參数或local const对象，否则请将它们声明为const。只几个字符，能够帮你省下非常多的烦恼。

③函数自身（const成员函数）

const实施于成员函数的理由有两个：

<1> 它们使classes接口比較easy理解（能够明白知道哪个函数能够修改对象内容。而哪个不能）

<2> 它们使“操作const对象”成为可能。 这个是 "pass by reference to const 方式传递对象"技术的基础。

并且，在重载方面，另一个非常重要的特性。

对于一个类，两个函数：

class TextBlock
{
public:
    ....
    const char& operator[](std::size_t position)  const
    {  return text[position];  }
     char& operator[] ( std::size_t position )
    {  return text[position];  }
private:
    std::string text;
};

仅仅要重载 operator[] 并对不同的版本号给予不同的返回类型，就能够令 const 和 non-const TextBlocks 获得不同的处理：

std::cout<<tb[0];   // 没问题，读一个non-const
tb[0] = ' x ';    // 没问题。写一个non-const
std::cout<<ctb[0];    // 没问题，读一个const
ctb[0] = ' x ';    // 错误，写一个const

错误的原因是  企图对一个“由const版之operator[]返回”的const char& 施行赋值动作。

此处要注意一下 non-const operator[] 的返回类型是个 reference to char （引用char型），不是char，

否则 tb[0] = ' x '将无法通过编译。

对于 成员函数假设是const意味性 有两个流派：bitwise 和 logical

——bitwise const 阵营

奉行： 成员函数仅仅有在不更改对象之不论什么成员变量（static除外）时才干够说是const。也就是说它不更改对象内的不论什么一个bit（位）。

长处：非常easy侦測违反点，编译器仅仅须要寻找成员变量的赋值动作就可以。

不足：不幸的是很多成员函数尽管不十足具备const性质却能通过bitwise測试。

能够看以下这个样例：

const CTextBlock cctb("Hello");
char* pc = &cctb[0];
*pc = 'J';

这样cctb如今存储的是 "Jello"这个内容，显然不符合const的定义

——logical const 阵营

奉行：一个const成员函数能够改动它所处理的对象内的某些bits，但仅仅有在client监測不出的情况下才如此。

比如 你的CTextBlock class 有可能快速缓存（cache）文本区块的长度以便询问：

class CTextBlock
{
public:
    ...
    std::size_t length() const;
private:
    char* pText;
    std::size_t textLength;<span style="white-space:pre">	</span>// 近期一次计算的文本区块长度。
    bool lengthIsValid;<span style="white-space:pre">		</span>// 眼下长度是否有效
};
std::size_t CTextBlock::length() const
{
    if( !lengthIsValid)
   {
        textLength = std::strlen( pText );<span style="white-space:pre">	</span>// 错误！
 
在const 成员函数内不能赋值给这俩者
        lengthIsValid = true;
    }
    return textLength;
}

length实现肯定不是 bitwise const 。由于textLength 和 lengthIsValid都可能被改动。它们两者被改动对const CTextBlock 对象而言尽管能够接受。但编译器不允许。

所以就用一个mutable（可变的）来解决，用mutable来释放掉non-static 成员变量的bitwise constness约束

class CTextBlock
{
public:
    ...
    std::size_t length() const;
private:
    char* pText;
    mutable std::size_t textLength;	// 这些成员变量即使在
    mutable bool lengthIsValid;		// const成员函数内也可更改
};
 
std::size_t CTextBlock::length() const
{
    if( !lengthIsValid)
   {
        textLength = std::strlen( pText );	// 如今能够这样
        lengthIsValid = true;
    }
    return textLength;
}

So 在const 和 non-const成员函数中避免反复

这个问题是由上面问题产生的，mutable固然能够解决变量的问题，可是假设这个东西非常长，

我们则须要些两份非常长非常长的怪物，so scary！

这就须要non-const来调用const的东西来避免反复，这样修改也方便一些，

{

为什么不让const调用non-const的？

拜托，const成员函数承诺绝不改变其对象的逻辑状态，non-const没有

}

这样就须要 调用 转型 这个概念，看以下的样例：

class TextBlock
{
public:
	...
	const char& operator[](std::size_t position) const
	{
	...
	...
	...
	return text[position];
	}
	char& operator[](std::size_t position)
	{
		return
			const_cast<char&>(
			static_cast<const TextBlock&>(*this) [position]
			);
	}
	...
};

这里用到了两个转型：

static_cast     将non-const对象转换成const对象

const_cast     移除const

结束语：

const是一个很奇异的且非比平常的东西，

它能够用在 指针和迭代器上；

在指针、迭代器及reference指涉的对象身上；

在函数參数和返回类型上；

在local变量身上；

在成员函数身上，

等等。。

。。

Please remember：

<1> 将某些东西声明为 const 可帮助编译器侦測出错误使用方法。const可被施加于不论什么作用域内的对象、函数參数、函数返回类型、成员函数本体。

<2> 编译器强制实施bitwise constness。但你编敲代码时应该使用 conceptual constness（概念上的常量性）。

<3> 当const和non-const 成员函数有着实质等价的实现时，令non-const版本号用const版本号可避免代码反复。

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