C++中 static、const 应用小结 .

C++ static、const和static const 以及它们的初始化

const定义的常量在函数执行之后其空间会被释放，而static定义的静态常量在函数执行后不会被释放其空间。

static 表示的是静态的。类的静态成员函数，成员变量是和类相关的，不是和类的具体对象相关，即使没有具体的对象，也能调用类的静态成员函数，成员变量。一般的静态函数几乎就是一个全局函数，只不过它的作用域限于包含它的文件中。

在c++中，static静态成员变量不能在类内部初始化。

在c++中，const常量成员变量也不能在类定义处初始化，只能通过构造函数初始化列表进行，并且必须有构造函数。

const数据成员只在某个对象生存期内是常量，而对于整个类而言却是可变的。因为类可以创建多个对象，不同的对象其const数据成员的值可以不同。所以不能在类声明中初始化const数据成员，因为类的对象未被创建时，编译器不知道const 数据成员的值是什么。

const数据成员的初始化只能在类的构造函数的初始化表中进行。要想建立在整个类中都恒定的常量，应该用类中的枚举常量来实现，或者static const。

如：

class Test

{

public:

Test(): a(0){}

enum {size1=100, size2 = 200 };

private:

const int a; // 只能在构造函数初始化列表中初始化，这个似乎很少用到？？？

static int b；

const static int c; // 与static const int c;相同,可以在这里定义(如果以后在类中需要使用该变量的话).

}

int Test：：b = 0; // 不能以成员列表初始化，不能在定义处初始化，因为不属于某个对象。;一般我在C++的.cpp文件中初始化

const int Test：： c ＝ 0；//注意：给静态成员变量赋值时，不在需要加static修饰。但const要加。

const 成员函数，主要的目的是防止修改对象的内容。即：int Fun() const; 不可以修改对象的数据，可以访问对象的数据，访问成员函数时，只能是const的，不能是non_const的成员函数。

static成员函数，主要的目的是作为类作用域的全局函数。不能访问类的非静态数据成员。类的静态成员函数的没有this指针，这导致：

1． 不能直接存取类的非静态成员变量，调用非静态成员函数

2． 不能被声明为virtual

下面是关于static,const,static const , const static成员的初始化问题。

1.类里的const成员初始化：

在一个类里建立一个const时，不能给它初值。像

class foo

{

private：

const int i = 100; // error !!!

public：

foo(){}

......

};

这样的初始化方式是不能通过编译的，因为在类对象里进行了存储空间分配，编译器不能知道const的内容是什么，所以不能把它用作编译期间的常量。这意味着对于类里的常数表达式来说，const就像它在C中一样没有作用。因此这个初始化工作必须发生在构造函数里，并且，要在构造函数的某个特别的地方。因为const必须在建立它的地方被初始化，所以在构造函数的主体里，const必须已初始化了，否则，就只有等待，直到在构造函数主体以后的某个地方给它初始化，这意味着过一会儿才给const初始化。当然，无法防止在在构造函数主体的不同地方改变const的值。

构造函数初始化表达式

class foo

{

private：

const int i = 100;

public：

foo(){......}

......

};

如果构造函数是在类外定义，则可以这样写：

class foo

{

private：

const int i;

public：

foo()；

......

};

foo ：：foo() ： i (100) {......} // 初始化列表

2.类里的static成员初始化：

类中的static变量是属于类的，不属于某个对象，它在整个程序的运行过程中只有一个副本，因此不能在定义对象时对变量初始化，就是不能用构造函数来初始化。其正确的初始化方式是：

<数据类型><类名> ：：<静态数据成员名> = <值> ，例如

class foo

{

private：

static int i;

public：

foo()；

......

};

int foo ：：i = 100；

这表明：

(1)初始化在类体外进行，而前面不加static，以免与一般静态变量或对象相混淆。

(2)初始化时不加该成员的访问权限控制符private，public等。

(3)初始化时使用作用域运算符来标明它所属类，因此，静态数据成员是类的成员，而不是对象的成员。

3.类里的static const 和const static成员初始化：

在找static成员的初始化学习资料时，我发现了网上有很多关于 static const 成员，也就是全局的静态常量的初始化的资料。const成员要在构造函数初始化，而static成员在需要在在类体外初始化，那么static const 和 const static 的成员应该在哪里进行初始化呢？这两个写法又会有什么不一样吗？其实他俩都一样。在借阅《Thinking in c++》中文版188页和做了相关实验后，我认为若在类内使用的话，static const 则必须在static const 定义之处进行初始化。其他情况在类里外都行。

比如：

class Test{

public：

static const int MASK1;

const static int MASK2;

};

const int Test ：：MASK1 = 0xFFFF;

const int Test ：：MASK2 = 0xFFFF;

它们没有区别，虽然

一个是静态常量，

一个是常量静态，

静态都将存储在全局变量区域，其实最后结果都是一样的。

可能在不同编译器内，不同处理，但是最后结果是一样的。

下面是一个完整的例子：

#ifndef A_H_

#define A_H_

#include<iostream>

using namespace std;

class A{

private:

static int aa; //静态数据成员声明

static const int count; //静态常数据成员声明（可以在此初始化）

const int bb; //常数据成员

public:

A(int a);

static void print(); //静态成员函数

};

A::A(int a):bb(a) { //常成员的初始化

aa += 1;

}

void A::print() {

cout << "connt=" << count<< endl;

cout << "aa=" << aa << endl;

};

int A::aa = 0; //静态成员定义

const int A::count = 25; //静态常成员初始化

#endif

int main(){

A a(10);

A::print(); //通过类访问静态成员函数

a.print(); //通过对象访问静态成员

}

但是注意:将static const datamember的申明放在头文件中时，新的C++标准支持，但VC6.0却不支持

C++的const类型

　　常类型是指使用类型修饰符const说明的类型，常类型的变量或对象的值是不能被更新的。因此，

定义或说明常类型时必须进行初始化。

　　一般常量和对象常量

　　1. 一般常量

　　一般常量是指简单类型的常量。这种常量在定义时，修饰符const可以用在类型说明符前，也可以

用在类型说明符后。如：

　　int const x=2;

　　或

　　const int x=2;

　　定义或说明一个常数组可采用如下格式：

　　<类型说明符> const <数组名>[<大小>]…

　　或者

　　const <类型说明符> <数组名>[<大小>]…

　　例如：

　　int const a[5]={1, 2, 3, 4, 5};

　　2. 常对象

　　常对象是指对象常量，定义格式如下：

　　<类名> const <对象名>

　　或者

　　const <类名> <对象名>

　　定义常对象时，同样要进行初始化，并且该对象不能再被更新，修饰符const可以放在类名后面，

也可以放在类名前面。

　　常指针和常引用

　　1. 常指针

　　使用const修饰指针时，由于const的位置不同，而含意不同。下面举两个例子，说明它们的区别。

　　下面定义的一个指向字符串的常量指针：

　　char * const prt1 = stringprt1;

　　其中，ptr1是一个常量指针。因此，下面赋值是非法的。

　　ptr1 = stringprt2;

　　而下面的赋值是合法的：

　　*ptr1 = "m";

　　因为指针ptr1所指向的变量是可以更新的，不可更新的是常量指针ptr1所指的方向(别的字符串)。

　　下面定义了一个指向字符串常量的指针：

　　const * ptr2 = stringprt1;

　　其中，ptr2是一个指向字符串常量的指针。ptr2所指向的字符串不能更新的，而ptr2是可以更新

的。因此，

　　*ptr2 = "x";

　　是非法的，而：

　　ptr2 = stringptr2;

　　是合法的。

　　所以，在使用const修饰指针时，应该注意const的位置。定义一个指向字符串的指针常量和定义一

个指向字符串常量的指针时，const修饰符的位置不同，前者const放在*和指针名之间，后者const放在

类型说明符前。

　　2. 常引用

　　使用const修饰符也可以说明引用，被说明的引用为常引用，该引用所引用的对象不能被更新。其

定义格式如下：

　　const <类型说明符> & <引用名>

　　例如：

　　const double & v;

　　在实际应用中，常指针和常引用往往用来作函数的形参，这样的参数称为常参数。

　　在C++面向对象的程序设计中，指针和引用使用得较多，其中使用const修饰的常指针和常引用用得

更多。使用常参数则表明该函数不会更新某个参数所指向或所引用的对象，这样，在参数传递过程中就

不需要执行拷贝初始化构造函数，这将会改善程序的运行效率。

　　下面举一例子说明常指针作函数参数的作法。

#include　

const int N = 6;

void print(const int *p, int n);

void main()

{

int array
;

for (int i=0; i cin>>array[i];

print(array, N);

}

void print(const int *p, int n)

{

cout<<"{"<<*p;

for (int i=1; i cout<<","<<*(p+i);

cout<<"}"< }

　　常成员函数

　　使用const关键字进行说明的成员函数，称为常成员函数。只有常成员函数才有资格操作常量或常

对象，没有使用const关键字说明的成员函数不能用来操作常对象。常成员函数说明格式如下：

　　<类型说明符> <函数名> (<参数表>) const；

其中，const是加在函数说明后面的类型修饰符，它是函数类型的一个组成部分，因此，在函数实现部

分也要带const关键字。下面举一例子说明常成员函数的特征。

#include　

class R

{

public:

R(int r1, int r2) { R1=r1; R2=r2; }

void print();

void print() const;

private:

int R1, R2;　

};

void R::print()

{

cout< }

void R::print() const

{

cout< }

void main()

{

R a(5, 4);

a.print();

const R b(20, 52);

b.print();

}

　　该例子的输出结果为：

　　5,4

　　20;52

　　该程序的类声明了两个成员函数，其类型是不同的(其实就是重载成员函数)。有带const修饰符的

成员函数处理const常量，这也体现出函数重载的特点。

　　常数据成员

　　类型修饰符const不仅可以说明成员函数，也可以说明数据成员。

　　由于const类型对象必须被初始化，并且不能更新，因此，在类中说明了const数据成员时，只能通

过成员初始化列表的方式来生成构造函数对数据成员初始化。

　　下面通过一个例子讲述使用成员初始化列表来生成构造函数。

#include　

class A

{

public:

A(int i);

void print();

const int &r;

private:

const int a;

static const int b;

};

const int A::b=10;

A::A(int i):a(i), r(a)

{

}

void A::print()

{

cout< }

void main()

{

A a1(100), a2(0);

a1.print();

a2.print();

}

　　该程序的运行结果为：

　　100:10:100

　　　0:10:0

　　在该程序中，说明了如下三个常类型数据成员：

　　const int & r;

　　const int a;

　　static const int b;

　　其中，r是常int型引用，a是常int型变量，b是静态常int型变量。

　　程序中对静态数据成员b进行初始化。

　　值得注意的是构造函数的格式如下所示：

　　A(int i):a(i),r(a)

　　{

　　}

　　其中，冒号后边是一个数据成员初始化列表，它包含两个初始化项，用逗号进行了分隔，因为数据

成员a和r都是常类型的，需要采用初始化格式。　

2.8、const成员函数

一些成员函数改变对象，一些成员函数不改变对象。

例如：

int Point::GetY()

{

　 return yVal;

}

　　 这个函数被调用时，不改变Point对象，而下面的函数改变Point对象：

void Point:: SetPt (int x, int y)

{

　 xVal=x;

　 yVal=y;

}

　　 为了使成员函数的意义更加清楚，我们可在不改变对象的成员函数的函数原型中加上const说明：

例10-15

class Point

{

　 public:

　　 int GetX() const; //声明常成员函数

　　 int GetY() const;

　　void SetPt (int, int);

　　 void OffsetPt (int, int);

　 private:

　　 int xVal, yVal;

};

　　 const成员函数应该在函数原型说明和函数定义中都增加const限定：

例10-16

int Point::GetY() const //定义常成员函数

{

　 return yVal;

}

class Set {

public:

　 Set (void){ card = 0; }

　 bool Member(const int) const;

　 void AddElem(const int);

　 //...

};

bool Set::Member (const int elem) const

{

　 //...

}

非常量成员函数不能被常量成员对象调用，因为它可能企图修改常量的数据成员：

　　 const Set s;

　　s.AddElem(10); // 非法: AddElem不是常量成员函数

　　s.Member(10); // 正确

　　 但构造函数和析构函数对这个规则例外，它们从不定义为常量成员，但可被常量对象调用（被自动调用）。它们也能给常量的数据成员赋值，除非数据成员本身是常量。

为什么需要const成员函数？

我们定义的类的成员函数中，常常有一些成员函数不改变类的数据成员，也就是说，这些函数是"只读"函数，而有一些函数要修改类数据成员的值。如果把不改变数据成员的函数都加上const关键字进行标识，显然，可提高程序的可读性。其实，它还能提高程序的可靠性，已定义成const的成员函数，一旦企图修改数据成员的值，则编译器按错误处理。

const成员函数和const对象

实际上，const成员函数还有另外一项作用，即常量对象相关。对于内置的数据类型，我们可以定义它们的常量，用户自定义的类也一样，可以定义它们的常量对象。例如，定义一个整型常量的方法为：

　　 const int i=1 ；

同样，也可以定义常量对象，假定有一个类classA，定义该类的常量对象的方法为：

　　 const classA a(2)；

这里，a是类classA的一个const对象，"2"传给它的构造函数参数。const对象的数据成员在对象生存期内不能改变。但是，如何保证该类的数据成员不被改变呢？

为了确保const对象的数据成员不会被改变，在C++中，const对象只能调用const成员函数。如果一个成员函数实际上没有对数据成员作任何形式的修改，但是它没有被const关键字限定的，也不能被常量对象调用。下面通过一个例子来说明这个问题：

例10-17

class C

{

　 int X;

public:

　 int GetX()

　 {

　　 return X;

　 }

　 void SetX(int X)

　 {

　　 this->X = X;

　 }

};

void main()

{

　 const C constC;

　cout<<constC.GetX();

}

如果我们编译上面的程序代码，编译器会出现错误提示：constC是个常量对象，它只能调用const成员函数。虽然GetX( )函数实际上并没有改变数据成员X，由于没有const关键字限定，所以仍旧不能被constC对象调用。如果我们将上述加粗的代码：

　　 int GetX()

改写成：

　　 int GetX()const

再重新编译，就没有问题了。

　　 const成员函数的使用

const成员函数表示该成员函数只能读类数据成员，而不能修改类成员数据。定义const成员函数时，把const关键字放在函数的参数表和函数体之间。有人可能会问：为什么不将const放在函数声明前呢？因为这样做意味着函数的返回值是常量，意义完全不同。下面是定义const成员函数的一个实 例：

　　 class X

　　 {

　　　 int i;

　　　 public:

　　　 int f() const;

　　 };

　　 关键字const必须用同样的方式重复出现在函数实现里，否则编译器会把它看成一个不同的函数：

　　 int X::f() const //注意定义的形式

　　 {

　　　 return i;

　　 }

　　 如果f( )试图用任何方式改变i或调用另一个非const成员函数，编译器将给出错误信息。任何不修改成员数据的函数都应该声明为const函数，这样有助于提高程序的可读性和可靠性。