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const T、const T*、T *const、const T&、const T*& 的區別

這裡的T指的是一種資料型別,可以是int、long、doule等基本資料型別,也可以是自己型別的型別class。單獨的一個const你肯定知道指的是一個常量,但const與其他型別聯合起來的眾多變化,你是不是就糊塗了?下面我們一一來解析。

const T

定義一個常量,宣告的同時必須進行初始化。一旦宣告,這個值將不能被改變。

int i = 5;
const int constInt = 10;        //正確
const int constInt2 = i;        //正確
constInt = 20;                  //錯誤,常量值不可被改變
const int
constInt3; //錯誤,未被初始化

const T*

指向常量的指標,不能用於改變其所指向的物件的值。

const int i = 5;
const int i2 = 10;
const int* pInt = &i;           //正確,指向一個const int物件,即i的地址
//*pInt = 10;                   //錯誤,不能改變其所指缶的物件
pInt = &i2;                     //正確,可以改變pInt指標本身的值,此時pInt指向的是i2的地址
const int* p2 = new
int(8); //正確,指向一個new出來的物件的地址 delete p2; //正確 //int* pInt = &i; //錯誤,i是const int型別,型別不匹配,不能將const int * 初始化為int * int nValue = 15; const int * pConstInt = &nValue; //正確,可以把int *賦給const int *,但是pConstInt不能改變其所指向物件的值,即nValue *pConstInt = 40; //錯誤,不能改變其所指向物件的值

const int* 與int* const的區別

指標本身就是一種物件,把指標定義為常量就是常量指標,也就是int* const的型別,也可以寫成int *const,宣告時必須初始化。

int nValue = 10;
int* const p = &nValue;
int *const p2 = &nValue;
const int* 指標指向的物件不可以改變,但指標本身的值可以改變;int* const 指標本身的值不可改變,但其指向的物件可以改變。
int nValue1 = 10;
int nValue2 = 20;
int* const constPoint = &nValue1;
//constPoint = & nValue2;           //錯誤,不能改變constPoint本身的值
*constPoint = 40;                   //正確,可以改變constPoint所指向的物件,此時nValue1 = 40


const int nConstValue1 = 5;
const int nConstValue2 = 15;
const int* pPoint = &nConstValue1;
//*pPoint  = 55;                    //錯誤,不能改變pPoint所指向物件的值
pPoint = &nConstValue2;             //正確,可以改變pPoint指標本身的值,此時pPoint邦定的是nConstValue2物件,即pPoint為nConstValue2的地址

const int* const 是一個指向常量物件的常量指標,即不可以改變指標本身的值,也不可以改變指標指向的物件。

const int nConstValue1 = 5;
const int nConstValue2 = 15;
const int* const pPoint = &nConstValue1;
//*pPoint  = 55;                    //錯誤,不能改變pPoint所指向物件的值
//pPoint = &nConstValue2;           //錯誤,不能改變pPoint本身的值

const T&

對常量(const)的引用,又稱為常量引用,常量引用不能修改其邦定的物件。

int i = 5;
const int constInt = 10;
const int& rConstInt = constInt;    //正確,引用及邦定的值都是常量
rConstInt = 5;                      //錯誤,不能改變引用所指向的物件

允許為一個常量引用邦定一個非常量物件、字面值,甚至是表示式;引用的型別與引用所指向的型別必須一致。

int i = 5;
int& rInt = i;                      //正確,int的引用
const int constInt = 10;
const int& rConstInt = constInt;    //正確,引用及邦定的值都是常量
const int& rConstInt2 = rInt;       //正確,用rInt邦定的物件進行賦值
rInt = 30;                          //這時,rConstInt2、rInt、i的值都為30
//rConstInt2 = 30;                  //錯誤,rConstInt2是常量引用,rConstInt2本身不能改變所指向的物件


int i2 = 15;
const int& rConstInt3 = i2;         //正確,用非常量的物件為其賦值
const int& rConstInt4 = i + i2;     //正確,用表示式為其賦值,值為45
i = 20;                             //此時i=20, rInt = 20, rConstInt4 = 45,說明rConstInt4邦定的是i + i2的臨時變數
const int& rConstInt5 = 50;         //正解,用一個常量值為其賦值

const T*&與T *const&

指向常量物件的指標的引用,這可以分兩步來理解:1.const T*是指向常量的指標;2.const T*&指向常量的指標的引用。

const int nConstValue = 1;                      //常量物件
const int nConstValue2 = 2;                     //常量物件
const int* pConstValue = &nConstValue;          //指向常量物件的指標
const int* pConstValue2 = &nConstValue2;        //指向常量物件的指標
const int*& rpConstValue = pConstValue;         //指向常量物件的指標的引用
//*rpConstValue = 10;                           //錯誤,rpConstValue指向的是常量物件,常量物件的值不可改變
rpConstValue = pConstValue2;                    //正確,此時pConstValue的值等於pConstValue2
//指向常量物件的指標本身是物件,引用可以改變邦定物件的值

int nValue = 5;
int nValue2 = 10;
int *const constPoint = &nValue;                //常量指標
int *const constPoint2 = &nValue2;              //常量指標
int *const &rpConstPoint = constPoint;          //對常量指標的引用,邦定constPoint
//rpConstPoint = constPoint2;                   //錯誤,constPoint是常量指標,指標本身的值不可改變
*rpConstPoint = 20;                             //正確,指標指向的物件可以改變

在函式中的應用

我們直接從需求出來,假設有這樣一個數據結構:

typedef struct __Data
{
    int value;
public:
    __Data()
        :value(0){}
}Data;

1.希望傳入一個物件,又不想讓函式體修改這個物件。

方式<1>

void Dealwith(const Data& data)
{
    cout << data.value << endl;
    //data.value = 5;       //錯誤,data是常量引用,不能改變其邦定的物件
}

這種方式還有一個好處是隻有在呼叫函式的時候會邦定物件,傳遞的是物件的引用,而不是物件,減少函式呼叫時物件賦值的花銷。

方式<2>

void Dealwith(const Data* pData)
{
    cout << pData->value << endl;
    //pData->value = 5;     //錯誤,pData是指向常量物件的指標,不能改變其指向的物件
}

這種方式與void Dealwith(const Data& data)的功能相同

方式<3>

Data g_data(20);
void Dealwith(const Data*& pData)
{
    cout << pData->value << endl;
    //pData->value = 5;     //錯誤,pData邦定的是指向常量物件的指標,常量物件的指標不能改變其指向的物件
    pData = &g_data;        //正確,pData是[指向常量物件的指標]的引用,引用可改變其邦定的物件
}

呼叫如下:

Data d(10);
const Data* pData = &d;
Dealwith(pData);
cout << pData->value << endl;   //此時pData->value為20,d.value還是10

這種方式函式未改變傳入的物件的值,但可以返回另外一個物件的指標。注意返回的指標必須指向全域性的物件,如果返回函式內定義的物件,退出函式作用域後,其指標將無效,這是非常危險的;如果Dealwith是成員函式,也可以返回指向成員的指標。

2.在類中的使用,返回一個類的成員,但不希望呼叫方修改這個成員。

方式<1>

class MyData
{
public :
    MyData(std::string name, Data data)
    {
        m_name = name;
        m_data = data;
    }

    const Data* GetData()
    {
        return &m_data;
    }


private:
    std::string m_name;
    Data m_data;
};

呼叫如下:

MyData mydata("", Data(100));
const Data* pData = mydata.GetData();
cout << pData->value << endl;   //pData->value = 100
//pData->value = 50;            //錯誤,pData是指向常量物件的指向,不能改變其指向物件的值 

方式<2>

有人可能會問GetData也可以寫成這樣:

const Data& GetData()
{
    return m_data;
}

這樣的話,呼叫方常常容易寫成這樣:

MyData mydata("", Data(100));
Data data = mydata.GetData();   //這會有個賦值的過程,會把mydata.m_data賦給data
cout << data.value << endl;     //data.value = 100
data.value = 50;                //正確,data.value=50,但mydata.m_data.value還是100

這樣呼叫時會有一個結果賦值的過程,如果Data是一個複雜的類,會有較大的開銷,其效果與下面這種方式是一樣的:

Data GetData()
{
    return m_data;
}

當然,如果呼叫方這樣使用是正確的:

const Data& GetData()
{
    return m_data;
}
MyData mydata("", Data(100));
const Data& data = mydata.GetData();    //這會有個賦值的過程,會把mydata.m_data賦給data
cout << data.value << endl;             //data.value = 100
//data.value = 50;                      //錯誤,data是一個對常量的引用,不能改變其邦定的物件

這對呼叫方的技術能力要求比較高,如果你是設計方,一定要儘量使介面簡單易用。

方式<3>

如果你要傳入一個Data進行一些處理,處理完後返回類的成員m_data,可如下實現:

void DoSomething(const Data*& pData)
{
    if (pData != NULL)
    {
        // doto: 這裡實現你要處理的功能
    }
    pData = &m_data;
}

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