const全面總結
const 是C++中常用的型別修飾符,常型別是指使用型別修飾符const說明的型別,常型別的變數或物件的值是不能被更新的。
一、const的作用
No. |
作用 |
說明 |
參考程式碼 |
1 |
可以定義const常量 |
const int Max = 100; |
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2 |
便於進行型別檢查 |
const常量有資料型別,而巨集常量沒有資料型別。編譯器可以對前者進行型別安全檢查,而對後者只進行字元替換,沒有型別安全檢查,並且在字元替換時可能會產生意料不到的錯誤 |
void f(const int i) { .........} //對傳入的引數進行型別檢查,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,增強程式的健壯性。 |
void f(const int i) { i=10;//error! } //如果在函式體內修改了i,編譯器就會報錯 |
4 |
可以很方便地進行引數的調整和修改 |
同巨集定義一樣,可以做到不變則已,一變都變 |
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5 |
為函式過載提供了一個參考 |
class A { ...... void f(int i) {......} //一個函式 void f(int i) const {......} //上一個函式的過載 ...... }; |
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6 |
可以節省空間,避免不必要的記憶體分配 |
const定義常量從彙編的角度來看,只是給出了對應的記憶體地址,而不是象#define一樣給出的是立即數,所以,const定義的常量在程式執行過程中只有一份拷貝,而#define定義的常量在記憶體中有若干個拷貝 |
#define PI 3.14159 //常量巨集 const doulbe Pi=3.14159; //此時並未將Pi放入ROM中 ...... double i=Pi; //此時為Pi分配記憶體,以後不再分配! double I=PI; //編譯期間進行巨集替換,分配記憶體 double j=Pi; //沒有記憶體分配 double J=PI; //再進行巨集替換,又一次分配記憶體! |
7 |
提高了效率 |
編譯器通常不為普通const常量分配儲存空間,而是將它們儲存在符號表中,這使得它成為一個編譯期間的常量,沒有了儲存與讀記憶體的操作,使得它的效率也很高 |
二、const的使用
1、定義常量
(1)const修飾變數,以下兩種定義形式在本質上是一樣的。
它的含義是:const修飾的型別為TYPE的變數value是不可變的。
TYPE const ValueName = value;
const TYPE ValueName = value;
(2)將const改為外部連線,作用於擴大至全域性,編譯時會分配記憶體,並且可以不進行初始化,僅僅作為宣告,編譯器認為在程式其他地方進行了定義.
extend const int ValueName = value;
2、指標使用const
(1)指標本身是常量不可變
char* const pContent;
(2)指標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,沿著*號劃一條線:
按照順序從左向右讀,const讀成常量,*讀成指標,就可以直接識別為是指標常量還是常量指標
3、函式中使用const
(1)const修飾函式引數
a.傳遞過來的引數在函式內不可以改變(無意義,因為Var本身就是形參)
void function(const int Var);
b.引數指標所指內容為常量不可變
void function(const char* Var);
c.引數指標本身為常量不可變(也無意義,因為char* Var也是形參)
void function(char* const Var);
d.引數為引用,為了增加效率同時防止修改。修飾引用引數時:
void function(const Class& Var);
//引用引數在函式內不可以改變
void function(const TYPE& Var);
//引用引數在函式內為常量不可變
這樣的一個const引用傳遞和最普通的函式按值傳遞的效果是一模一樣的,他禁止對引用的物件的一切修改,唯一不同的是按值傳遞會先建立一個類物件的副本,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物件,因為臨時物件都是const屬性,且是不可見的,他短時間存在一個區域性域中,所以不能使用指標,只有引用的const傳遞能夠捕捉到這個傢伙.
(2)const 修飾函式返回值
const修飾函式返回值其實用的並不是很多,它的含義和const修飾普通變數以及指標的含義基本相同。
a.const int fun1() //這個其實無意義,因為引數返回本身就是賦值。
b. const int * fun2() //呼叫時
const int *pValue = fun2();
//我們可以把fun2()看作成一個變數,即指標內容不可變。
c.int* const fun3() //呼叫時
int * const pValue = fun2();
//我們可以把fun2()看作成一個變數,即指標本身不可變。
一般情況下,函式的返回值為某個物件時,如果將其宣告為const時,多用於操作符的過載。通常,不建議用const修飾函式的返回值型別為某個物件或對某個物件引用的情況。原因如下:如果返回值為某個物件為const(const A test = A 例項)或某個物件的引用為const(const A& test = A例項) ,則返回值具有const屬性,則返回例項只能訪問類A中的公有(保護)資料成員和const成員函式,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修飾成員變數
const修飾類的成員函式,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修飾成員函式
const修飾類的成員函式,則該成員函式不能修改類中任何非const成員函式。一般寫在函式的最後來修飾。
class A
{
…
void function()const; //常成員函式,它不改變物件的成員變數.
//也不能呼叫類中任何非const成員函式。
}
其實這樣相當於const A * this,而this指向呼叫的物件。
對於const類物件/指標/引用,只能呼叫類的const成員函式,因此,const修飾成員函式的最重要作用就是限制對於const物件的使用。
a. const成員函式不被允許修改它所在物件的任何一個數據成員。
b. const成員函式能夠訪問物件的const成員,而其他成員函式不可以。
(3)const修飾類物件/物件指標/物件引用
- const修飾類物件表示該物件為常量物件,其中的任何成員都不能被修改。對於物件指標和物件引用也是一樣。
- const修飾的物件,該物件的任何非const成員函式都不能被呼叫,因為任何非const成員函式會有修改成員變數的企圖。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型別轉化為非Const型別的方法
採用const_cast進行轉換。
用法:const_cast <type_id> (expression)
該運算子用來修改型別的const或volatile屬性。除了const 或volatile修飾之外, type_id和expression的型別是一樣的。
- 常量指標被轉化成非常量指標,並且仍然指向原來的物件;
- 常量引用被轉換成非常量引用,並且仍然指向原來的物件;
- 常量物件被轉換成非常量物件。
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變數賦值,具體可見思考題;
- 在引數中使用const應該使用引用或指標,而不是一般的物件例項,原因同上;
- const在成員函式中的三種用法(引數、返回值、函式)要很好的使用;
- 不要輕易的將函式的返回值型別定為const;
- 除了過載操作符外一般不要將返回值型別定為對某個物件的const引用;
- 任何不會修改資料成員的函式都應該宣告為const型別。
五、補充重要說明
- 類內部的常量限制:使用這種類內部的初始化語法的時候,常量必須是被一個常量表達式
- 初始化的整型或列舉型別,而且必須是static和const形式。
- 如何初始化類內部的常量:一種方法就是static和 const並用,在外部初始化,例如:
class A { public: A() {} private: static const int i; 必須是靜態的};
const int A::i=3;另一個很常見的方法就是初始化列表:
class A { public: A(int i=0):test(i) {} private: const int i; }; 還有一種方式就是在外部初始化。
- 如果在非const成員函式中,this指標只是一個類型別的;如果在const成員函式中,this指標是一個const類型別的;如果在volatile成員函式中,this指標就是一個volatile類型別的。
- new返回的指標必須是const型別的。