C++初学者 const使用详解

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Const use in C++

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Summaried from The C++ const declaration, why and how.

const int myconstant = 10

An int which can't change value. Similar to #define in C but better.

const int * myconstantVariable pointer to a constant integer.

int const * myconstantSame as above.int * const myconstantConstant pointer to a variable integer.

int const * const myconstantConstant pointer to a constant integer.

void mymethod(QString const & myparamater)myparamater will not be altered by the method. & means it can be altered but here we just want it to be used because it saves taking a copy.class myclass {
void mymethod() const;

int myvariable; }mymethod() will not alter any member variable (myvariable), this means you can call the method from a const variable.const int*const mymethod(const int*const&)constIt will return a pointer which is constant and points to a constant integer, the method doesn't alter either the variable pointed to by the paramater or the pointer itself and it doesn't alter any of the member variables of the object the method is it.

Last modified: 23:47 Thu 24 January 2013

1. const常量

如：

const int max = 100;

优点：const常量有数据类型，而宏常量没有数据类型。编译器可以对前者进行类型安全检查，而对后者只进行字符替换，没有类型安全检查，并且在字符替换时可能会产生意料不到的错误（边际效应）

2. const 修饰类的数据成员。

如：

class A

{

const int size;

…

}

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。如

class A

{

const int size = 100; //错误

int array[size]; //错误，未知的size

}

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。如

class A

{…

enum {size1=100, size2 = 200 };

int array1[size1];

int array2[size2];

}

枚举常量不会占用对象的存储空间，他们在编译时被全部求值。但是枚举常量的隐含数据类型是整数，其最大值有限，且不能表示浮点数。

3. const修饰指针的情况

见下式：

int b = 500;

const int* a = & [1]

int const *a = & [2]

int* const a = & [3]

const int* const a = & [4]

如果你能区分出上述四种情况，那么，恭喜你，你已经迈出了可喜的一步。不知道，也没关系，我们可以参考《Effective c++》Item21上的做法，如果const位于星号的左侧，则const就是用来修饰指针所指向的变量，即指针指向为常量；如果const位于星号的右侧，const就是修饰指针本身，即指针本身是常量。

因此，[1]和[2]的情况相同，都是指针所指向的内容为常量（const放在变量声明符的位置无关），这种情况下不允许对内容进行更改操作，如不能*a = 3 ；[3]为指针本身是常量，而指针所指向的内容不是常量，这种情况下不能对指针本身进行更改操作，如a++是错误的；[4]为指针本身和指向的内容均为常量。

4. const的初始化


先看一下const变量初始化的情况

1) 非指针const常量初始化的情况：

A b;

const A a = b;

2) 指针const常量初始化的情况：

A* d = new A();

const A* c = d;

//或者：

const A* c = new A();

3）引用const常量初始化的情况：

A f;

const A& e = f; // 这样作e只能访问声明为const的函数，而不能访问一般的成员函数；

[思考1]： 以下的这种赋值方法正确吗？

const A* c=new A();

A* e = c;

[思考2]： 以下的这种赋值方法正确吗？

A* const c = new A();

A* b = c;

5. 另外const 的一些强大的功能在于它在函数声明中的应用。

在一个函数声明中，const 可以修饰函数的返回值，或某个参数；对于成员函数，还可以修饰是整个函数。有如下几种情况，以下会逐渐的说明用法：

A& operator=(const A& a);

void fun0(const A* a );

void fun1( ) const; // fun1( ) 为类成员函数

const A fun2( );

1） 修饰参数的const

如:

void fun0(const A* a );

void fun1(const A& a);

调用函数的时候，用相应的变量初始化const常量，则在函数体中，按照const所修饰的部分进行常量化，如形参为const A* a，则不能对传递进来的指针的内容进行改变，保护了原指针所指向的内容；如形参为const A& a，则不能对传递进来的引用对象进行改变，保护了原对象的属性。

[注意]：参数const通常用于参数为指针或引用的情况，且只能修饰输入参数;若输入参数采用“值传递”方式，由于函数将自动产生临时变量用于复制该参数，该参数本就不需要保护，所以不用const修饰。

[总结]对于非内部数据类型的输入参数，因该将“值传递”的方式改为“const引用传递”，目的是为了提高效率。例如，

将

void Func(A a);

改为

void Func(const A &a) ;

对于内部数据类型的输入参数，不要将“值传递”的方式改为“const引用传递”。否则既达不到提高效率的目的，又降低了函数的可理解性。例如

void Func(int x);

不应该改为

void Func(const int &x);

2） 修饰返回值的const

如：

const A fun2( );

const A* fun3( );

这样声明了返回值后，const按照"修饰原则"进行修饰，起到相应的保护作用。const Rational operator*(const Rational& lhs,

const Rational& rhs)

{

return Rational(lhs.numerator() * rhs.numerator(),

lhs.denominator() * rhs.denominator());

}

返回值用const修饰可以防止允许这样的操作发生:

Rational a,b;

Radional c;

(a*b) = c;

一般用const修饰返回值为对象本身（非引用和指针）的情况多用于二目操作符重载函数并产生新对象的时候。

总结：

1. 一般情况下，函数的返回值为某个对象时，如果将其声明为const时，多用于操作符的重载。通常，不建议用const修饰函数的返回值类型为某个对象或对某个对象引用的情况。原因如下：如果返回值为某个对象为const（const A test = A 实例）或某个对象的引用为const（const A& test = A实例） ，则返回值具有const属性，则返回实例只能访问类A中的公有（保护）数据成员和const成员函数，并且不允许对其进行赋值操作，这在一般情况下很少用到。

2. 如果给采用“指针传递”方式的函数返回值加const修饰，那么函数返回值（即指针）的内容不能被修改，该返回值只能被赋给加const 修饰的同类型指针。如：

const char * GetString(void);

如下语句将出现编译错误：

char *str=GetString();

正确的用法是：

const char *str=GetString();

3. 函数返回值采用“引用传递”的场合不多，这种方式一般只出现在类的赙值函数中，目的是为了实现链式表达。如：

class A

{…

A &operate = (const A &other); //负值函数

}

A a,b,c; //a,b,c为A的对象

…

a=b=c; //正常

(a=b)=c; //不正常，但是合法

若负值函数的返回值加const修饰，那么该返回值的内容不允许修改，上例中a=b=c依然正确。(a=b)=c就不正确了。

[思考3]： 这样定义赋值操作符重载函数可以吗？

const A& operator=(const A& a);

6. 类成员函数中const的使用


一般放在函数体后，形如：

void fun() const;

任何不会修改数据成员的函数都因该声明为const类型。如果在编写const成员函数时，不慎修改了数据成员，或者调用了其他非const成员函数，编译器将报错，这大大提高了程序的健壮性。如：

class Stack

{

public:

void Push(int elem);

int Pop(void);

int GetCount(void) const; //const 成员函数

private:

int m_num;

int m_data[100];

};

int Stack::GetCount(void) const

{

++m_num; //编译错误，企图修改数据成员m_num

Pop(); //编译错误，企图调用非const函数

Return m_num;

}

7. 使用const的一些建议


要大胆的使用const，这将给你带来无尽的益处，但前提是你必须搞清楚原委；

要避免最一般的赋值操作错误，如将const变量赋值，具体可见思考题；

在参数中使用const应该使用引用或指针，而不是一般的对象实例，原因同上；

const在成员函数中的三种用法（参数、返回值、函数）要很好的使用；

不要轻易的将函数的返回值类型定为const;

除了重载操作符外一般不要将返回值类型定为对某个对象的const引用;

[思考题答案]

1 这种方法不正确，因为声明指针的目的是为了对其指向的内容进行改变，而声明的指针e指向的是一个常量，所以不正确；

2 这种方法正确，因为声明指针所指向的内容可变；

3 这种做法不正确；

在const A::operator=(const A& a)中，参数列表中的const的用法正确，而当这样连续赋值的时侯，问题就出现了：

A a,b,c;

(a=b)=c;