C/C++中const使用詳解

C++中的const關鍵字的用法非常靈活,而使用const將大大改善程序的健壯性。

一、Const作用

NO. 作用 說明 參考
1 可以定義const常量 const int Max = 100;
2 便於進行類型檢查 const常量有數據類型,而宏常量沒有數據類型。編譯器可以對前者進行類型安全檢查,而對後者只進行字符替換,沒有類型安全檢查,並且在字符替換時可能會產生意料不到的錯誤 void f(const int i)
{ ………}
//對傳入的參數進行類型檢查,不匹配進行提示
3 可以保護被修飾的東西 防止意外的修改,增強程序的健壯性 void f(const int i)
{
i=10;
//error!
}
//如果在函數體內修改了i,編譯器就會報錯
4 可以很方便地進行參數的調整和修改 同宏定義一樣,可以做到不變則已,一變都變
5 爲函數重載提供了一個參考 class A
{
void f(int i)
{……}
//一個函數
void f(int i) const
{……}
//上一個函數的重載
……
};
6 可以節省空間,避免不必要的內存分配 const定義常量從彙編的角度來看,只是給出了對應的內存地址,而不是象#define一樣給出的是立即數,所以,const定義的常量在程序運行過程中只有一份拷貝,而#define定義的常量在內存中有若干個拷貝 define PI 3.14159 //常量宏
const doulbe Pi=3.14159; //此時並未將Pi放入ROM中
……
double i=Pi; //此時爲Pi分配內存,以後不再分配!
double I=PI; //編譯期間進行宏替換,分配內存
double j=Pi; //沒有內存分配
double J=PI; //再進行宏替換,又一次分配內存!
7 提高了效率 編譯器通常不爲普通const常量分配存儲空間,而是將它們保存在符號表中,這使得它成爲一個編譯期間的常量,沒有了存儲與讀內存的操作,使得它的效率也很高

二、Const的使用

1、定義常量
(1)const修飾變量,以下兩種定義形式在本質上是一樣的。它的含義是:const修飾的類型爲TYPE的變量value是不可變的。

TYPE const ValueName = value;
const TYPE ValueName = value;

(2)將const改爲外部連接,作用於擴大至全局,編譯時會分配內存,並且可以不進行初始化,僅僅作爲聲明,編譯器認爲在程序其他地方進行了定義.

 extend const int ValueName = value;

2、指針使用CONST
(1)指針本身是常量不可變
char* const pContent;

(2)指針所指向的內容是常量不可變
const char *pContent;

(3)兩者都不可變
const char* const pContent;

(4)還有其中區別方法,沿着*號劃一條線:
如果const位於*的左側,則const就是用來修飾指針所指向的變量,即指針指向爲常量;
如果const位於*的右側,const就是修飾指針本身,即指針本身是常量。

3、函數中使用CONST

(1)const修飾函數參數
a.傳遞過來的參數在函數內不可以改變(無意義,因爲Var本身就是形參)

void function(const int Var);

b.參數指針所指內容爲常量不可變

void function(const char* Var);

c.參數指針本身爲常量不可變(也無意義,因爲char* Var也是形參)

void function(char* const Var);

d.參數爲引用,爲了增加效率同時防止修改。修飾引用參數時:

void function(const Class& Var); //引用參數在函數內不可以改變

void function(const TYPE& Var); //引用參數在函數內爲常量不可變

這樣的一個const引用傳遞和最普通的函數按值傳遞的效果是一模一樣的,他禁止對引用的對象的一切修改,唯一不同的是按值傳遞會先建立一個類對象的副本, 然後傳遞過去,而它直接傳遞地址,所以這種傳遞比按值傳遞更有效.另外只有引用的const傳遞可以傳遞一個臨時對象,因爲臨時對象都是const屬性, 且是不可見的,他短時間存在一個局部域中,所以不能使用指針,只有引用的const傳遞能夠捕捉到這個傢伙.

(2)const 修飾函數返回值
const修飾函數返回值其實用的並不是很多,它的含義和const修飾普通變量以及指針的含義基本相同。
a.const int fun1() //這個其實無意義,因爲參數返回本身就是賦值。
b. const int * fun2() //調用時 const int *pValue = fun2();
//我們可以把fun2()看作成一個變量,即指針內容不可變。
c.int* const fun3() //調用時 int * const pValue = fun2();
//我們可以把fun2()看作成一個變量,即指針本身不可變。

一般情況下,函數的返回值爲某個對象時,如果將其聲明爲const時,多用於操作符的重載。通常,不建議用const修飾函數的返回值類型爲某個對象或對某個對象引用的情況。原因如下:如果返回值爲某個對象爲const(const A test = A 實例)或某個對象的引用爲const(const A& test = A實例) ,則返回值具有const屬性,則返回實例只能訪問類A中的公有(保護)數據成員和const成員函數,並且不允許對其進行賦值操作,這在一般情況下很少用到。

4、類相關CONST

(1)const修飾成員變量
const修飾類的成員函數,表示成員常量,不能被修改,同時它只能在初始化列表中賦值。
class A
{

const int nValue; //成員常量不能被修改

A(int x): nValue(x) { } ; //只能在初始化列表中賦值
}

(2)const修飾成員函數
const修飾類的成員函數,則該成員函數不能修改類中任何非const成員函數。一般寫在函數的最後來修飾。
class A
{

void function()const; //常成員函數, 它不改變對象的成員變量.

//也不能調用類中任何非const成員函數。
}

對於const類對象/指針/引用,只能調用類的const成員函數,因此,const修飾成員函數的最重要作用就是限制對於const對象的使用。

a. const成員函數不被允許修改它所在對象的任何一個數據成員。

b. const成員函數能夠訪問對象的const成員,而其他成員函數不可以。

(3)const修飾類對象/對象指針/對象引用

· const修飾類對象表示該對象爲常量對象,其中的任何成員都不能被修改。對於對象指針和對象引用也是一樣。

· const修飾的對象,該對象的任何非const成員函數都不能被調用,因爲任何非const成員函數會有修改成員變量的企圖。
例如:
class AAA
{
void func1();
void func2() const;
}
const AAA aObj;
aObj.func1(); ×
aObj.func2(); 正確

const AAA* aObj = new AAA();
aObj-> func1(); ×
aObj-> func2(); 正確

三、將Const類型轉化爲非Const類型的方法

採用const_cast 進行轉換。
用法:const_cast (expression)
該運算符用來修改類型的const或volatile屬性。除了const 或volatile修飾之外, type_id和expression的類型是一樣的。

· 常量指針被轉化成非常量指針,並且仍然指向原來的對象;

· 常量引用被轉換成非常量引用,並且仍然指向原來的對象;

· 常量對象被轉換成非常量對象。

四、使用const的一些建議

· 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;

· 要避免最一般的賦值操作錯誤,如將const變量賦值,具體可見思考題;

· 在參數中使用const應該使用引用或指針,而不是一般的對象實例,原因同上;

· const在成員函數中的三種用法(參數、返回值、函數)要很好的使用;

· 不要輕易的將函數的返回值類型定爲const;

· 除了重載操作符外一般不要將返回值類型定爲對某個對象的const引用;

· 任何不會修改數據成員的函數都應該聲明爲const 類型。

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