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CONST整理

2012年09月06日 ⁄ 综合 ⁄ 共 3930字 ⁄ 字号 评论关闭
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    http://endyion.blogbus.com/logs/75483089.html

    作者:康建东 

    一 const基础

    如果const关键字不涉及到指针,我们很好理解,下面是涉及到指针的情况:

    int b = 500;
    const int* a = &b; 			[1]
    int const *a = &b;			[2]
    int* const a = &b;			[3]
    const int* const a = &b;	[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。
    另外const 的一些强大的功能在于它在函数声明中的应用。在一个函数声明中,const 可以修饰函数的返回值,或某个参数;对于成员函数,还可以修饰是整个函数。有如下几种情况,以下会逐渐的说明用法:

    A& operator=(const A& a);
    void fun0(const A* a ); 
    void fun1( ) const;    // fun1( ) 为类成员函数
    const A fun2( );
    

     二 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(引用)const常量初始化的情况:

    A* d = new A();
    	const A* c = d;
    或者:const A* c = new A();
    引用:
    	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;

     三 作为参数和返回值的const修饰符

    其实,不论是参数还是返回值,道理都是一样的,参数传入时候和函数返回的时候,初始化const变量
    1 修饰参数的const,如 void fun0(const A* a ); void fun1(const A& a);
    调用函数的时候,用相应的变量初始化const常量,则在函数体中,按照const所修饰的部分进行常量化,如形参为const A* a,则不能对传递进来的指针的内容进行改变,保护了原指针所指向的内容;如形参为const A& a,则不能对传递进来的引用对象进行改变,保护了原对象的属性。
    [注意]:参数const通常用于参数为指针或引用的情况;
    2 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。
    [总结] 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。 

    [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);

     四 类成员函数中const的使用

    一般放在函数体后,形如:void fun() const;
    如果一个成员函数的不会修改数据成员,那么最好将其声明为const,因为const成员函数中不允许对数据成员进行修改,如果修改,编译器将报错,这大大提高了程序的健壮性。

     五 使用const的一些建议

    1 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;
    2 要避免最一般的赋值操作错误,如将const变量赋值,具体可见思考题;
    3 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;
    4 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;
    5 不要轻易的将函数的返回值类型定为const;
    6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;

    本人水平有限,欢迎批评指正,可以联系 kangjd@epri.ac.cn

    [思考题答案]
    1 这种方法不正确,因为声明指针的目的是为了对其指向的内容进行改变,而声明的指针e指向的是一个常量,所以不正确;
    2 这种方法正确,因为声明指针所指向的内容可变;
    3 这种做法不正确;
    在const A::operator=(const A& a)中,参数列表中的const的用法正确,而当这样连续赋值的时侯,问题就出现了:
    A a,b,c:
    (a=b)=c;
    因为a.operator=(b)的返回值是对a的const引用,不能再将c赋值给const常量。

    • 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 "abcdefghijklmn\n"
         const char string[]="abcdefghijklm\n";
         ...
         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();
         dapingguo说:假定对ROM编写程序时,由于目标代码的不可改写,
         本语句将会无效,不过可以变通一下:
         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

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