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,const 是C++中常用的类型修饰符,常类型是指使用类型修饰符const说明的类型,常类型的变量或对象的值是不能被更新的。
1 概述
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,通过查阅资料,将const作用归纳如下:
可以定义const常量
const int Max = 10;
便于进行类型检查
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;
void f(const int i) { .........} //对传入的参数进行类型检查,不匹配进行提示
可以保护被修饰的东西
防止意外的修改,增强程序的健壮性
void f(const int i) { i=10;//error! } //如果在函数体内修改了i,编译器就会报错
可以很方便地进行参数的调整和修改
同宏定义一样,可以做到不变则已,一变都变
为函数重载提供了一个参考
class A { void f(int i) {......} //一个函数 void f(int i) const {......} //上一个函数的重载 };
可以节省空间,避免不必要的内存分配
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
#define PI 3.14159 //常量宏 const doulbe Pi=3.14159; //此时并未将Pi放入ROM中 double i=Pi; //此时为Pi分配内存,以后不再分配! double I=PI; //编译期间进行宏替换,分配内存 double j=Pi; //没有内存分配 double J=PI; //再进行宏替换,又一次分配内存!
提高了效率
编译器通常不为普通const常量分配存储空间,而是将它们保存在符号表中,这使得它成为一个编译期间的常量,没有了存储与读内存的操作,使得它的效率也很高
2 const的使用
定义常量
const修饰变量,以下两种定义形式在本质上是一样的。它的含义是:const修饰的类型为TYPE的变量value是不可变的。
TYPE const ValueName = value; const TYPE ValueName = value;
将const改为外部连接,作用于扩大至全局,编译时会分配内存,并且可以不进行初始化,仅仅作为声明,编译器认为在程序其他地方进行了定义。
extern const int ValueName = value;
指针使用const
指针本身是常量不可变
(char*) const pContent; const (char*) pContent;
指针所指向的内容是常量不可变
const (char) *pContent; (char) const *pContent;
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。
函数中使用const
const修饰函数参数
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 int Var);
参数指针所指内容为常量不可变
void function(const char* 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)
void function(char* const Var);
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
这样的一个const引用传递和最普通的函数按值传递的效果是一模一样的,他禁止对引用的对象的一切修改,唯一不同的是按值传递会先建立一个类对象的副本,然后传递过去,而它直接传递地址,所以这种传递比按值传递更有效。
另外只有引用的const传递可以传递一个临时对象,因为临时对象都是const属性,且是不可见的,短时间存在一个局部域中,所以不能使用指针,只有引用的const传递能够捕捉到这个家伙。
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。
a. const int fun1() //这个其实无意义,因为参数返回本身就是赋值。 b. const int * fun2() //调用时 const int *pValue = fun2(); //我们可以把fun2()看作成一个变量,即指针内容不可变。 c. int* const fun3() //调用时 int * const pValue = fun2(); //我们可以把fun2()看作成一个变量,即指针本身不可变。
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,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。
类相关const
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 }
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。
const成员函数不被允许修改它所在对象的任何一个数据成员。
const成员函数能够访问对象的const成员,而其他成员函数不可以。
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(); 错 aObj.func2(); 正确 const AAA* aObj = new AAA(); aObj-> func1(); 错 aObj-> func2(); 正确
3 const转非const类型方法
采用const_cast 进行转换。
用法:const_cast (expression)
该运算符用来修改类型的const或volatile属性。除了const 或volatile修饰之外, type_id和expression的类型是一样的。
常量指针被转化成非常量指针,并且仍然指向原来的对象;
常量引用被转换成非常量引用,并且仍然指向原来的对象;
常量对象被转换成非常量对象。
4 小结
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;要避免最一般的赋值操作错误,如将const变量赋值;
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;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;
不要轻易的将函数的返回值类型定为const;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; 任何不会修改数据成员的函数都应该声明为const 类型。
审核编辑:刘清
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