const、volatile、mutable的用法
const修饰普通变量和指针
const修饰变量,一般有两种写法:
const TYPE value;
TYPE const value;
这两种写法在本质上是一样的。它的含义是:const修饰的类型为TYPE的变量value是不可变的。对于一个非指针的类型TYPE,无论怎么写,都是一个含义,即value值不可变。 例如:
const int nValue; //nValue是const
int const nValue; //nValue是const
但是对于指针类型的TYPE,不同的写法会有不同情况:
l 指针本身是常量不可变
(char*) const pContent;
l 指针所指向的内容是常量不可变
const (char) *pContent;
(char) const *pContent;
l 两者都不可变
const char* const pContent;
识别const到底是修饰指针还是指针所指的对象,还有一个较为简便的方法,也就是沿着*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。
const修饰函数参数
const修饰函数参数是它最广泛的一种用途,它表示在函数体中不能修改参数的值(包括参数本身的值或者参数其中包含的值):
void function(const int Var); //传递过来的参数在函数内不可以改变(无意义,该函数以传值的方式调用)
void function(const char* Var); //参数指针所指内容为常量不可变
void function(char* const Var); //参数指针本身为常量不可变(也无意义,var本身也是通过传值的形式赋值的)
void function(const Class& Var); //引用参数在函数内不可以改变
参数const通常用于参数为指针或引用的情况,若输入参数采用“值传递”方式,由于函数将自动产生临时变量用于复制该参数,该参数本就不需要保护,所以不用const修饰。
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(); 错误
aObj.func2(); 正确
const AAA* aObj = new AAA();
aObj->func1(); 错误
aObj->func2(); 正确
const修饰数据成员
const数据成员只在某个对象生存期内是常量,而对于整个类而言却是可变的。因为类可以创建多个对象,不同的对象其const数据成员的值可以不同。所以不能在类声明中初始化const数据成员,因为类的对象未被创建时,编译器不知道const 数据成员的值是什么,例如:
class A
{
const int size = 100; //错误
int array[size]; //错误,未知的size
}
const数据成员的初始化只能在类的构造函数的初始化列表中进行。要想建立在整个类中都恒定的常量,可以用类中的枚举常量来实现,例如:
class A
{
…
enum {size1=100, size2 = 200 };
int array1[size1];
int array2[size2];
…
}
枚举常量不会占用对象的存储空间,他们在编译时被全部求值。但是枚举常量的隐含数据类型是整数,其最大值有限,且不能表示浮点数。
const修饰成员函数
const修饰类的成员函数,用const修饰的成员函数不能改变对象的成员变量。一般把const写在成员函数的最后:
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。
const修饰成员函数的返回值
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const对象,或返回const对象的引用,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。
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(即指针所指的内容)不能被修改,该返回值只能被赋给加const 修饰的同类型指针:
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); //赋值函数
}
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
若赋值函数的返回值加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。
const常量与define宏定义的区别
l 编译器处理方式不同
define宏是在预处理阶段展开。
const常量是编译运行阶段使用。
l 类型和安全检查不同
define宏没有类型,不做任何类型检查,仅仅是展开。
const常量有具体的类型,在编译阶段会执行类型检查。
l 存储方式不同
define宏仅仅是展开,有多少地方使用,就展开多少次,不会分配内存。
const常量会在内存中分配(可以是堆中也可以是栈中)。
volatile关键字
volatile的本意是“易变的”,volatile关键字是一种类型修饰符,用它声明的类型变量表示可以被某些编译器未知的因素更改,比如操作系统、硬件或者其它线程等。遇到这个关键字声明的变量,编译器对访问该变量的代码就不再进行优化,从而可以提供对特殊地址的稳定访问。
当要求使用volatile 声明的变量的值的时候,系统总是重新从它所在的内存读取数据,即使它前面的指令刚刚从该处读取过数据。而且读取的数据立刻被寄存。例如:
volatile int i=10;
int a = i;
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