Const用法小結

2021-05-27 07:22:59 字數 4434 閱讀 7204

關於c++中的const關鍵字的用法非常靈活,而使用const將大大改善程式的健壯性,參考了康建東兄的const使用詳解一文,對其中進行了一些補充,寫下了本文。

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

優點:const常量有資料型別,而巨集常量沒有資料型別。編譯器可以對前者進行型別安全檢查,而對後者只進行字元替換,沒有型別安全檢查,並且在字元替換時可能會產生意料不到的錯誤(邊際效應)

2.       const 修飾類的資料成員。如:

class a

const資料成員只在某個物件生存期內是常量,而對於整個類而言卻是可變的。因為類可以建立多個物件,不同的物件其const資料成員的值可以不同。所以不能在類宣告中初始化const資料成員,因為類的物件未被建立時,編譯器不知道const 資料成員的值是什麼。如

class a

const資料成員的初始化只能在類的建構函式的初始化表中進行。要想建立在整個類中都恆定的常量,應該用類中的列舉常量來實現。如

class a ;

int array1[size1];

int array2[size2]; }

列舉常量不會占用物件的儲存空間,他們在編譯時被全部求值。但是列舉常量的隱含資料型別是整數,其最大值有限,且不能表示浮點數。

3.       const修飾指標的情況,見下式:

int b = 500;

const int* a = &           [1]

int const *a = &           [2]

int* const a = &           [3]

const int* const a = &     [4]

如果你能區分出上述四種情況,那麼,恭喜你,你已經邁出了可喜的一步。不知道,也沒關係,我們可以參考《effective c++》item21上的做法,如果const位於星號的左側,則const就是用來修飾指標所指向的變數,即指標指向為常量;如果const位於星號的右側,const就是修飾指標本身,即指標本身是常量。因此,[1]和[2]的情況相同,都是指標所指向的內容為常量(const放在變數宣告符的位置無關),這種情況下不允許對內容進行更改操作,如不能*a = 3 ;[3]為指標本身是常量,而指標所指向的內容不是常量,這種情況下不能對指標本身進行更改操作,如a++是錯誤的;[4]為指標本身和指向的內容均為常量。

4.     const的初始化

先看一下const變數初始化的情況

1) 非指標const常量初始化的情況:a b;

const a a = b;

2) 指標const常量初始化的情況:

a* d = new a();

const a* c = d;

或者:const a* c = new a();

3)引用const常量初始化的情況:

a f;

const a& e = f;      // 這樣作e只能訪問宣告為const的函式,而不能訪問一           

般的成員函式;

[思考1]: 以下的這種賦值方法正確嗎?

const a* c=new a();

a* e = c;

[思考2]: 以下的這種賦值方法正確嗎?

a* const c = new a();

a* b = c;

5.     另外const 的一些強大的功能在於它在函式宣告中的應用。在乙個函式宣告中,const 可以修飾函式的返回值,或某個引數;對於成員函式,還可以修飾是整個函式。有如下幾種情況,以下會逐漸的說明用法:a& operator=(const a& a);

void fun0(const a* a );

void fun1( ) const; // fun1( ) 為類成員函式

const a fun2( );

1) 修飾引數的const,如 void fun0(const a* a ); void fun1(const a& a);

呼叫函式的時候,用相應的變數初始化const常量,則在函式體中,按照const所修飾的部分進行常量化,如形參為const a* a,則不能對傳遞進來的指標的內容進行改變,保護了原指標所指向的內容;如形參為const a& a,則不能對傳遞進來的引用物件進行改變,保護了原物件的屬性。

[注意]:引數const通常用於引數為指標或引用的情況,且只能修飾輸入引數;若輸入引數採用「值傳遞」方式,由於函式將自動產生臨時變數用於複製該引數,該引數本就不需要保護,所以不用const修飾。

[總結]對於非內部資料型別的輸入引數,因該將「值傳遞」的方式改為「const引用傳遞」,目的是為了提高效率。例如,將void func(a a)改為void func(const a &a)

對於內部資料型別的輸入引數,不要將「值傳遞」的方式改為「const引用傳遞」。否則既達不到提高效率的目的,又降低了函式的可理解性。例如void func(int x)不應該改為void func(const int &x)

2)  修飾返回值的const,如const a fun2( ); const a* fun3( );

這樣宣告了返回值後,const按照"修飾原則"進行修飾,起到相應的保護作用。const rational operator*(const rational& lhs, const rational& rhs)

返回值用const修飾可以防止允許這樣的操作發生:rational a,b;

radional c;

(a*b) = c;

一般用const修飾返回值為物件本身(非引用和指標)的情況多用於二目操作符過載函式並產生新物件的時候。

[總結]

1.     一般情況下,函式的返回值為某個物件時,如果將其宣告為const時,多用於操作符的過載。通常,不建議用const修飾函式的返回值型別為某個物件或對某個物件引用的情況。原因如下:如果返回值為某個物件為const(const a test = a 例項)或某個物件的引用為const(const a& test = a例項) ,則返回值具有const屬性,則返回例項只能訪問類a中的公有(保護)資料成員和const成員函式,並且不允許對其進行賦值操作,這在一般情況下很少用到。

2.       如果給採用「指標傳遞」方式的函式返回值加const修飾,那麼函式返回值(即指標)的內容不能被修改,該返回值只能被賦給加const 修飾的同型別指標。如:

const char * getstring(void);

如下語句將出現編譯錯誤:

char *str=getstring();

正確的用法是:

const char *str=getstring();

3.     函式返回值採用「引用傳遞」的場合不多,這種方式一般只出現在類的賻值函式中,目的是為了實現鏈式表達。如:

class a

a a,b,c;              //a,b,c為a的物件 …

a=b=c;            //正常

(a=b)=c;          //不正常,但是合法

若負值函式的返回值加const修飾,那麼該返回值的內容不允許修改,上例中a=b=c依然正確。(a=b)=c就不正確了。

[思考3]: 這樣定義賦值操作符過載函式可以嗎?

const a& operator=(const a& a);

6.     類成員函式中const的使用

一般放在函式體後,形如:void fun() const;

任何不會修改資料成員的函式都因該宣告為const型別。如果在編寫const成員函式時,不慎修改了資料成員,或者呼叫了其他非const成員函式,編譯器將報錯,這大大提高了程式的健壯性。如:

class stack ;

int stack::getcount(void) const

7.       使用const的一些建議

1 要大膽的使用const,這將給你帶來無盡的益處,但前提是你必須搞清楚原委;

2 要避免最一般的賦值操作錯誤,如將const變數賦值,具體可見思考題;

3 在引數中使用const應該使用引用或指標,而不是一般的物件例項,原因同上;

4 const在成員函式中的三種用法(引數、返回值、函式)要很好的使用;

5 不要輕易的將函式的返回值型別定為const;

6除了過載操作符外一般不要將返回值型別定為對某個物件的const引用;

[思考題答案]

1 這種方法不正確,因為宣告指標的目的是為了對其指向的內容進行改變,而宣告的指標e指向的是乙個常量,所以不正確;

2 這種方法正確,因為宣告指標所指向的內容可變;

3 這種做法不正確;

在const a::operator=(const a& a)中,引數列表中的const的用法正確,而當這樣連續賦值的時侯,問題就出現了:

a a,b,c:

(a=b)=c;

因為a.operator=(b)的返回值是對a的const引用,不能再將c賦值給const常量。

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