C++_const小结

C++ const 关键字小结

const 是 constant 的缩写,本意是不变的,不易改变的意思。在 C++ 中是用来修饰内置类型变量,自定义对象,成员函数,返回值,函数参数。

C++ const 允许指定一个语义约束,编译器会强制实施这个约束,允许程序员告诉编译器某值是保持不变的。如果在编程中确实有某个值保持不变,就应该明确使用const,这样可以获得编译器的帮助。

const 修饰普通类型的变量

const int a  = 7;
int b  = a;//正确
a = 8; //错误

a被定义为一个常量,并且可以将 a 赋值给 b,但是不能给 a 再次赋值。对一个常量赋值是违法的事情,因为 a 被编译器认为是一个常量,其值不允许修改。 下面这个例子:

#include<iostream>
 
using namespace std;
 
int main(void)
{
    const int  a = 7;
    int  *p = (int*)&a;
    *p = 8;
    cout<<a;
    system("pause");
    return 0;
}

对于 const 变量 a,我们取变量的地址并转换赋值给 指向 int 的指针,然后利用 *p = 8; 重新对变量 a 地址内的值赋值,然后输出查看 a 的值。

从下面的调试窗口看到 a 的值被改变为 8,但是输出的结果仍然是 7。

从结果中我们可以看到,编译器然后认为 a 的值为一开始定义的 7,所以对 const a 的操作就会产生上面的情况。所以千万不要轻易对 const 变量设法赋值,这会产生意想不到的行为。

如果不想让编译器察觉到上面到对 const 的操作,我们可以在 const 前面加上 volatile 关键字.

const 修饰指针变量

const修饰指针变量有以下三种情况: 1. const修饰指针指向的内容,则内容为不可变量 2. const修饰指针,则指针为不可变量 3. const修饰指针和指针指向的内容,则指针和指针指向的内容都为不可变量

对于1:const int *p = 8; 则指针指向的内容8不可改变,简称左定值.因为const位于*号的左边. 对于2:

int a = 8;
int* const p = &a;
*p = 9;//正确
int b = 7;
p = &b;//错误

对于const指针p其指向的内存地址不能够被改变,单其内容可以改变.简称右定向.位于const位于*号的右边.

对于3,则是1和2的合并:

int a = 8;
const int * const p = &a;

const p的指向的内容和指向的内存地址都已经固定,不可改变. 左定值,右定向,const修饰不变量

const参数传递和函数返回值

对于const修饰函数参数可以分三种情况: 1. 值传递的const 修饰传递,一般这种情况不需要 const 修饰,因为函数会自动产生临时变量复制实参值

#include<iostream>
 
using namespace std;
void Cpf(const int a)
{
    cout<<a;
    // ++a;  是错误的,a 不能被改变
}
int main(void)
 
{
    Cpf(8);
    system("pause");
    return 0;
}
  1. 当const参数为指针时,可以防止指针被意外篡改

    #include<iostream>
     
    using namespace std;
     
    void Cpf(int *const a)
    {
    cout<<*a<<" ";
    *a = 9;
    }
     
    int main(void)
    {
    int a = 8;
    Cpf(&a);
    cout<<a; // a 为 9
    system("pause");
    return 0;
    }
  2. 自定义类型的参数传递,需要临时对象复制参数,对于临时对象的构造,需要调用构造函数,比较浪费时间,因此我们采取 const 外加引用传递的方法。

并且对于一般的 int、double 等内置类型,我们不采用引用的传递方式。

#include<iostream>
 
using namespace std;
 
class Test
{
public:
    Test(){}
    Test(int _m):_cm(_m){}
    int get_cm()const
    {
       return _cm;
    }
 
private:
    int _cm;
};
 

void Cmf(const Test& _tt)
{
    cout<<_tt.get_cm();
}
 
int main(void)
{
    Test t(8);
    Cmf(t);
    system("pause");
    return 0;
}

结果输出 8。

对于 const 修饰函数的返回值,分三种情况

  1. const 修饰内置类型的返回值,修饰与不修饰返回值作用一样。

    #include<iostream>
     
    using namespace std;
     
    const int Cmf()
    {
    return 1;
    }
     
    int Cpf()
    {
    return 0;
    }
     
    int main(void)
    {
    int _m = Cmf();
    int _n = Cpf();
     
    cout<<_m<<" "<<_n;
    system("pause");
    return 0;
    }
  2. const 修饰自定义类型的作为返回值,此时返回的值不能作为左值使用,既不能被赋值,也不能被修改。

  3. const 修饰返回的指针或者引用,是否返回一个指向 const 的指针,取决于我们想让用户干什么。

const修饰类成员函数

const 修饰类成员函数,其目的是防止成员函数修改被调用对象的值,如果我们不想修改一个调用对象的值,所有的成员函数都应当声明为 const 成员函数。 注意:const 关键字不能与 static 关键字同时使用,因为 static 关键字修饰静态成员函数,静态成员函数不含有 this 指针,即不能实例化,const 成员函数必须具体到某一实例。

下面的 get_cm()const; 函数用到了 const 成员函数:

#include<iostream>
 
using namespace std;
 
class Test
{
public:
    Test(){}
    Test(int _m):_cm(_m){}
    int get_cm()const
    {
       return _cm;
    }
 
private:
    int _cm;
};
 

void Cmf(const Test& _tt)
{
    cout<<_tt.get_cm();
}
 
int main(void)
{
    Test t(8);
    Cmf(t);
    system("pause");
    return 0;
}

如果 get_cm() 去掉 const 修饰,则 Cmf 传递的 const _tt 即使没有改变对象的值,编译器也认为函数会改变对象的值,所以我们尽量按照要求将所有的不需要改变对象内容的函数都作为 const 成员函数。

如果有个成员函数想修改对象中的某一个成员怎么办?这时我们可以使用 mutable 关键字修饰这个成员,mutable 的意思也是易变的,容易改变的意思,被 mutable 关键字修饰的成员可以处于不断变化中,如下面的例子。

#include<iostream>
using namespace std;
class Test
{
public:
    Test(int _m,int _t):_cm(_m),_ct(_t){}
    void Kf()const
    {
        ++_cm; // 错误
        ++_ct; // 正确
    }
private:
    int _cm;
    mutable int _ct;
};
 
int main(void)
{
    Test t(8,7);
    return 0;
}

这里我们在 Kf()const 中通过 ++_ct; 修改 _ct 的值,但是通过 ++_cm 修改 _cm 则会报错。因为 ++_cm 没有用 mutable 修饰。

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