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const的用途与用法

2018年02月19日 ⁄ 综合 ⁄ 共 4585字 ⁄ 字号 评论关闭

今天在教材上看到了有些函数里面有const不明白为什么这样就百度学习了一下,看了两篇不错的const用法介绍 收益匪浅,转载下来以后方便再次看

面向对象是C++的重要特性。

   但是c++在c的基础上新增加的几点优化也是很耀眼的就const直接可以取代c中的#define以下几点很重要,学不好后果也也很严重

   const

   1. 限定符声明变量只能被读

   const int i=5;

   int j=0;

   ……

   i=j;  //非法,导致编译错误

   j=i;  //合法

   2. 必须初始化

   const int i=5;    //合法

   const int j;      //非法,导致编译错误

   3. 在另一连接文件中引用const常量

   extern const int i;    //合法

   extern const int j=10;  //非法,常量不可以被再次赋值

   4. 便于进行类型检查

   用const方法可以使编译器对处理内容有更多了解。

   #define I=10

   const long &i=10;  /*dapingguo提醒:由于编译器的优化,使得在const long i=10; 时i不被分配内存,而是已10直接代入以后的引用中,以致在以后的代码中没有错误,为达到说教效果,特别地用&i明确地给出了i的内存分配。不过一旦你关闭所有优化措施,即使const long i=10;也会引起后面的编译错误。*/

   char h=I;      //没有错

   char h=i;      //编译警告,可能由于数的截短带来错误赋值。

   5. 可以避免不必要的内存分配

   #define STRING "abcdefghijklmnn"

   const char string[]="abcdefghijklmn";

   ……

   printf(STRING);  //为STRING分配了第一次内存

   printf(string);  //为string一次分配了内存,以后不再分配

   ……

   printf(STRING);  //为STRING分配了第二次内存

   printf(string);

   ……

   由于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。

   6. 可以通过函数对常量进行初始化

   int value();

   const int i=value();

   const int &i=value();

   只要令i的地址处于ROM之外,即可实现:i通过函数初始化,而其值有不会被修改。

   7. 是不是const的常量值一定不可以被修改呢?

   观察以下一段代码:

   const int i=0;

   int *p=(int*)&i;

   p=100;

   通过强制类型转换,将地址赋给变量,再作修改即可以改变const常量值。

   8. 请分清数值常量和指针常量,以下声明颇为玩味:

   int ii=0;

   const int i=0;            //i是常量,i的值不会被修改

   const int *p1i=&i;        //指针p1i所指内容是常量,可以不初始化

   int  * const p2i=ⅈ    //指针p2i是常量,所指内容可修改

   const int * const p3i=&i; //指针p3i是常量,所指内容也是常量

   p1i=ⅈ                  //合法

   *p2i=100;                //合法

 

 

 

   在好长一收段时间我被const困惑,看到const关键字,C++程序员首先想到的可能是const常量,如果只知道用const定义是常量,那么相当于把火药仅用于制作鞭炮。const更大的魅力是它可以修饰函数的参数、返回值,甚至函数的定义体。被const修饰的东西都受到强制保护,可以预防意外的变动,能提高程序的健壮性。所以很多C++程序设计书籍建议:"Use const whenever you need"。

1.1const修饰指针的情况,见下式:

int b = 500; const int* a = &            [1] int const *a = &            [2] int* const a = &            [3] const int* const a = &      [4] 如果你能区分出上述四种情况,那么,恭喜你,你已经迈出了可喜的一步。不知道,也没关系,我们可以参考《Effective c++》Item21上的做法,如果const位于星号的左侧,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位于星号的右侧,const就是修饰指针本身,即指针本身是常量。因此,[1]和[2]的情况相同,都是指针所指向的内容为常量(const放在变量声明符的位置无关),这种情况下不允许对内容进行更改操作,如不能*a = 3 ;[3]为指针本身是常量,而指针所指向的内容不是常量,这种情况下不能对指针本身进行更改操作,如a++是错误的;[4]为指针本身和指向的内容均为常量。

4.      const的初始化 先看一下const变量初始化的情况 1) 非指针const常量初始化的情况:A b; const A a = b; 2) 指针const常量初始化的情况:A* d = new A(); const A* c = d; 或者:const A* c = new A(); 3)引用const常量初始化的情况: A f; const A& e = f;       // 这样作e只能访问声明为const的函数,而不能访问一            

般的成员函数;      [思考1]: 以下的这种赋值方法正确吗?      const A* c=new A();      A* e = c;      [思考2]: 以下的这种赋值方法正确吗?      A* const c = new A();      A* b = c;

1.2 用const修饰函数的参数

如果参数作输出用,不论它是什么数据类型,也不论它采用"指针传递"还是"引用传递",都不能加const修饰,否则该参数将失去输出功能。

const只能修饰输入参数:
*        如果输入参数采用"指针传递",那么加const修饰可以防止意外地改动该指针,起到保护作用。
例如StringCopy函数:
void StringCopy(char *strDestination, const char *strSource);
其中strSource是输入参数,strDestination是输出参数。给strSource加上const修饰后,如果函数体内的语句试图改动strSource的内容,编译器将指出错误。

如果输入参数采用"值传递",由于函数将自动产生临时变量用于复制该参数,该输入参数本来就无需保护,所以不要加const修饰。

例如不要将函数void Func1(int x) 写成void Func1(const int x)。同理不要将函数void Func2(A a) 写成void Func2(const A a)。其中A为用户自定义的数据类型。

对于非内部数据类型的参数而言,象void Func(A a) 这样声明的函数注定效率比较
底。因为函数体内将产生A类型的临时对象用于复制参数a,而临时对象的构造、复制、析构过程都将消耗时间。

为了提高效率,可以将函数声明改为void Func(A &a),因为"引用传递"仅借用一下参数的别名而已,不需要产生临时对象。但是函数void Func(A &a) 存在一个缺点:"引用传递"有可能改变参数a,这是我们不期望的。解决这个问题很容易,加const修饰即可,因此函数最终成为void Func(const A &a)。

以此类推,是否应将void Func(int x) 改写为void Func(const int &x),以便提高效率?完全没有必要,因为内部数据类型的参数不存在构造、析构的过程,而复制也非常快,"值传递"和"引用传递"的效率几乎相当。

问题是如此的缠绵,我只好将"const &"修饰输入参数的用法总结一下,如表。

对于非内部数据类型的输入参数,应该将"值传递"的方式改为"const引用传递",目的是提高效率。例如将void Func(A a) 改为void Func(const A &a)。

对于内部数据类型的输入参数,不要将"值传递"的方式改为"const引用传递"。否则既达不到提高效率的目的,又降低了函数的可理解性。例如void Func(int x) 不应该改为void Func(const int &x)。

再例如修饰返回值的const,如const A fun2( ); const A* fun3( ); 这样声明了返回值后,const按照"修饰原则"进行修饰,起到相应的保护作用。const Rational operator*(const Rational& lhs, const Rational& rhs) { return Rational(lhs.numerator() * rhs.numerator(), lhs.denominator() * rhs.denominator()); } 返回值用const修饰可以防止允许这样的操作发生:Rational a,b; Radional c; (a*b) = c; 一般用const修饰返回值为对象本身(非引用和指针)的情况多用于二目操作符重载函数并产生新对象的时候。

1.      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,则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。

2.        如果给采用“指针传递”方式的函数返回值加const修饰,那么函数返回值(即指针)的内容不能被修改,该返回值只能被赋给加const 修饰的同类型指针。如:

const char * GetString(void);

如下语句将出现编译错误:

char *str=GetString();

正确的用法是:

const char *str=GetString();

3.      函数返回值采用“引用传递”的场合不多,这种方式一般只出现在类的赙值函数中,目的是为了实现链式表达。如:

class A

{ …

A &operate = (const A &other);   //负值函数

}A a,b,c;               //a,b,c为A的对象

a=b=c;             //正常

(a=b)=c;           //不正常,但是合法

若负值函数的返回值加const修饰,那么该返回值的内容不允许修改,上例中a=b=c依然正确。(a=b)=c就不正确了。[思考3]: 这样定义赋值操作符重载函数可以吗? const A& operator=(const A& a);

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