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C++ 類中 關於常量定義 理解總結

前言

有時我們希望某些常量只在類中有效。由於#define定義的巨集常量是 全域性 的,不能達到目的,於是想當然地覺得應該用 const修飾 資料成員來實現。const資料成員的確是存在的,但其含義卻不是我們所期望的。const資料成員只在某個物件生存期內是常量,而對於整個類而言卻是可變的,因為類可以建立多個物件,不同的物件其const資料成員的值可以不同。

正題

(1)不能在類宣告中初始化 const 資料成員。以下用法是錯誤的,因為類的物件未被建立時,編譯器不知道 SIZE 的值是什麼。

class A 
{
  const int SIZE = 100;   // 錯誤,企圖在類宣告中初始化 const 資料成員 
  int array[SIZE];  // 錯誤,未知的 SIZE 
};

(2)const 資料成員的初始化只能在類建構函式的初始化表中進行,例如某變數可以在建構函式的函式體中初始化

class A 
{
  A(int size);  // 建構函式 
  const int SIZE ;    
}; 
A::A(int size) : SIZE(size)  // 建構函式的
{ 

} 
A  a(200); // 物件 a 的 SIZE 值為 200 
A  b(300); // 物件 b 的 SIZE 值為 300

建立在整個類中都恆定的常量

以下介紹兩種方法:

1.用類中的列舉常量來實現。例如 :

class A 
{
  enum { SIZE1 = 100, SIZE2 = 200}; // 列舉常量
  int array1[SIZE1];  
  int array2[SIZE2]; 
};

分析:列舉常量不會佔用物件的儲存空間,它們在編譯時被全部求值。

缺點:它的隱含資料型別是整數,其最大值有限,且不能表示浮點數(如 PI=3.14159)。

2.使用關鍵字 **static ** 來實現。例如 :

class A
{
 static const int SIZE=100;
 int array[SIZE];
};

分析:這將建立一個名為SIZE的常量,該常量將與其他靜態變數儲存在一起,而不是儲存在某個物件中。因此,此常量將被整個類的所有物件共享

注意:只能利用這種技術宣告值為整數或者列舉的靜態常量,或者說只有static const的整型或列舉型量才能如此初始化。而不能儲存double型別的常量。這就很有侷限性,例如:

class Y 
{
  const int c3 = 7;          // error: not static
  static int c4 = 7;         // error: not const
  static const float c5 = 7; // error not integral
};

注:在自己的VC++6.0執行static const int c4 = 7;是報錯的,估計是編譯器太老了

關於類中 static 詳細說明:

(1)tatic 是 屬於整個類 的,不是屬於物件的;
(2) static 資料成員和普通資料成員一樣,不能在類定義體中進行初始化,應該在類定義體外進行初始化,初始化時不要在加static 修飾;注意,static資料成員不是通過類建構函式進行初始化的!
(3)static const int資料成員在類定義體內直接初始化,這裡 只能是int ,不能是其他。
(4)static 資料成員的型別可以使是該成員所屬的類型別,非static資料成員被限定為其自生類物件的指標或引用。
(5)static 成員函式 沒有this指標
(6)static 成員函式不能宣告為const。為什麼呢?因為static成員函式不是任何物件的組成部分。const成員函式是指不會修改該成員函式所屬的物件。
(7) static 成員函式可以直接訪問所屬類的static成員,不能訪問非static成員,也不能直接使用非static成員函式!也不能訪問static const 型別的成員!

那麼,為何要有這些不方便的限制?因為類通常宣告在標頭檔案中,而標頭檔案往往被許多單元所包含。但是,為了避免連結器設計的複雜化,C++要求每個物件都只能被定義一次。如果C++允許類內定義要作為物件被存在記憶體中的實體,那麼這項要求 就無法滿足了。關於C++設計時的一些折衷,參見《The Design and Evolution of C++》