const形参和实参
当形参是const时,必须要注意关于顶层const的讨论。如前所述,顶层const的作用于对象本身:
const int ci=42; //不能改变ci,const是顶层的
int i=ci; //正确:当拷贝ci时,忽略了它的顶层const
int *const p=&i; //const是顶层的,不能给p赋值
*p=0; //正确:通过p改变对象的内容是允许的,现在i变成了0
和其他初始化过程一样,当用实参初始化形参时会忽略掉顶层const。换句话说,形参的顶层const被忽略掉了。当形参有顶层const时,传给它的常量对象或者非常量对象都是可以的:
void fcn(const int i){ /*fcn能够读取i,但是不能向i写值*/}
调用fcn函数时,既可以传入const int也可以传入int。忽略掉形参的顶层const可以产生意想不到的结果:
void fcn(const int i) {/*fcn能够读取i,但是不能向i写值*/}
void fcn(int i) {/*....*/}//错误:重复定义了fdn(int)
在C++语言中,允许我们定义若干具有相同名字的函数,不过前提是不同函数的形参列表应该有明显的区别。因为顶层const被忽略了,所以在上面的代码中传入两个fcn函数的参数可以完全一样。因此第二个fcn是错误的,尽管形式上由差异,但实际上它的形参和第一个fcn的形参没什么不同。
指针或引用形参与const
形参的初始化方式和变量的初始化方式是一样的,所以回顾通用的初始化规则有助于理解下面的知识。我们可以使用非常量初始化一个底层的const对象,但是反过来不行;同时一个普通的引用必须用同类型的对象初始化。
int i=42;
const int *cp=&i; //正确:但是cp不能改变i
const int &r=i; //正确:但是r不能改变i
const int &r2=42; //正确
int *p=cp; //错误:p的类型和cp的类型不匹配
int &r3=r; //错误:r3的类型和r的类型不匹配
int &r4=42; //错误:不能用字面值初始化一个非常量引用
将同样的初始化规则应用到参数传递上可得如下形式:
int i=0;
const int ci=i;
string::size_type ctr=0;
void reset(int &i);
reset(&i); //调用形参类型是int *的reset函数
reset(&ci); //错误:不能用指向const int对象的指针初始化int *
reset(i); //调用参数类型是int&的reset函数
reset(ci); //错误:不能把普通引用绑定到const对象ci上
reset(42); //错误:不能把普通引用绑定到字面值上
reset(ctr); //错误:类型不匹配,ctr是无符号类型
//find_char的第一个形参是对常量的引用
find_char("hello world",'o',ctr);//可以绑定到字面值常量上
要想调用引用版本的reset,只能使用int类型的对象,而不能使用字面值、求值结果为int的表达式、需要转换的对象或者const int类型的对象。类似的,要想调用指针版本的reset只能使用int*。
另一方面,我们能传递一个字符串字面值作为find_char的第一个实参,这是因为改函数的引用形参是常量引用,而C++允许我们用字面值初始化常量引用。
尽量使用常量引用
把函数不会改变的形参定义成(普通的)引用是一种比较常见的错误,这么做带来给函数的调用者一种误导,即函数可以修改它的实参的值。此外,使用引用而非常量引用也会极大地限制函数所能接受的实参类型。就像刚刚看到的,我们不能把const对象、字面值或者需要类型转换的对象传递给普通的引用形参。
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