《C++Primer 5th》 读书笔记2--const

一、const初探

这里主要讲三类：普通对象、引用、指针。

1.普通对象

①const修饰的对象必须初始化。

②不能改变其值。

③只要不改变对象的值，const对象和非const对象没有区别。

④const与对象类型修饰符可以调换位置，即const int 和int const等价。

2.引用：（绑定的对象的类型） &引用名，比如 int &x

类型名是说将引用绑定到那种类型的对象上面，可以绑定到一般类型也可以绑定到const类型的对象上面。

对于const的引用要求不能通过该引用修改被绑定的对象，而这个被绑定的对象并不一定是一个const对象。

所以绑定const类型对象更像是说明了一种绑定方式--不能通过这个引用去改变被引用对象。

①可以用一般对象对const引用初始化。

②可以用const引用对一般对象拷贝赋值。

③不能将一般引用再绑定到const引用上去。

3.指针：（指向对象的类型） （指针自身的类型） 指针名

底层 顶层

小节：

顶层：表示对象自身的类型。

底层：只有指针和引用才有底层的说法。表示指向或者绑定的对象的类型。

然而，所谓指向const的指针或者绑定const的引用都是指针或引用的“自以为是”罢了，他们觉得自己指向了常量，所以自觉地不去改变指向对象的值。

在执行拷贝操作时：

①双方最多有一方存在底层，都能成立没有影响。

②双方都有底层const，必须底层具有相同的const资格才能相互拷贝。

二、拷贝构造函数const引用作为形参

1.为什么要用引用作为形参？

在参数传递过程中总是会发生实参->形参的拷贝过程。

拷贝构造函数，类对象通常需要较大的存储空间，如果按照值传递必然消耗栈空间以及较多的复制时间。

而采用引用传递可以共享参数存放地址。

2.为什么要const引用作为形参？

非const引用的坏处：

①给函数调用者一种误导，即函数可以修改它的实参的值。（通常我们是不希望这样的）

②使用引用而非const引用会极大地限制函数所能接受的实参类型。我们不能把const对象、字面值、或者需要类型转换的对象传递给普通的引用形参。

因为拷贝构造函数不会修改参数的内容与属性，所以使用const引用作为形参。

三、const成员函数

它看上去就像这样：std：：string isbn（） const { return bookNo； }

这里在isbn函数的参数列表之后紧跟一个const关键字，目的是为了修改隐式this指针的类型。

在默认情况下this指针是指向类类型非常量版本的常量指针。

底层 顶层

即this是一个隐式的顶层为const，底层非const的指针。

这样就不能把this绑定到一个常量对象上，那么我们不能再一个常量对象上调用普通的成员函数。

比如说class A{....}

A const a; //a就是一个A的常量对象。

解决办法：引入const成员函数，即在参数列表之后加一个const关键字。

这样相当于就把this声明为顶层与底层均为const的了。

这样常量对象和普通对象都能使用该函数了。

常量对象、常量对象的引用、常量对象的指针都只能调用const成员函数。

注： 11/03补充：

参考自：http://blog.csdn.net/lihao21/article/details/8634876

若将成员函数声明为const，则该函数不允许修改类的数据成员。若该数据成员是指针，const函数不会修改指针的底层（即指针指向的对象）

但是可能会将该指针指向其他对象。

所以：在C++并发编程实战中，P70，使用条件变量的线程安全队列的完整定义中，

在拷贝构造函数threadsafe_queue(threadsafe_queue const& other)中，还有void empty() const

本来在const函数以及使用const引用是不能修改类的数据成员的，而锁定互斥元又是一种可变的操作（互斥元的状态改变了）。

所以必须首先将mutex定义为mutable的。

mutable就是const的反义词，表示无论如何都可以改变该对象。

总结：const成员函数拥有好处，也有限制。

好处：允许常量对象调用该成员函数，且常量对象也只能调用const成员函数。

代价：const函数不能改变this所指向的对象。

注： 11/06补充：

（1）P55 由于引用不是对象，所以引用本身不存在顶层是不是const的说法，只有它引用的对象是不是const，即底层是不是const的区别。

（2）P144 非常量指针或者引用自动转换为底层const的类型

比如

int i = 0;

const int &j = i;

const int *k = &i;

这里i本身是一个非const，但是后面两句的等号左边都是要求绑定的是const类型，所以这里相当于发生了类型转换。

注意：这里的实质其实是，底层的const其实只是说明了一种绑定方式，即在这种方式下，不能通过指针或者引用去改变被绑定对象的值。

而被绑定对象本身是否是一个顶层const对象，这是不确定的。

（3）之前已经提到了，如果有一个const成员函数，那么它的this就是一个顶层和底层都是const的指针了，那么如果它返回的是return *this;

那么它的返回类型将是常量引用。

（4）基于const的函数重载

核心就是通过分割开函数执行体与返回部分，使得调用不改变函数成员（调用const函数），但是根据调用对象（常量对象、普通对象）返回不同的this对象。

这个重载可以分成两种来看

①参数是底层const引用或指针P208

首先需要说明的是，参数是顶层的const与否不会影响函数，所以不构成重载。

由于非const可以转化为const，而const不能转化为非const

所以我们只能将常量传递给参数是const的，而可以将非const传递给任意参数种类。

但是重载函数最佳匹配原则，非const作为参数调用时，会首先调用非const版本。

②返回类型是const引用P248

还是同①中提到的最佳匹配原则，如果是常量对象调用则只能调用const版本。如果是非常量会优先匹配非常量版本。

注意解释P248程序：这里返回值是一个常量引用，那么这个函数本身必须定义为const函数。

在函数调用的时候会发生指针传递，我这里假设一个非const对象调用display函数，则该对象传给display的指针是this_dis，显然它是顶层const底层非const的。

而display会调用do_display，而do_display是一个const函数，其指针是this_do，显然this_do是一个底层，顶层都是const的。

这里发生指针传递就是说this_do = this_dis，所以这里会发生类似于（2）中所说的类型转换。但是this_dis自身类型不变。

所以在display最后return *this_dis；的时候，返回的仍然是一个非const类型，不过在调用do_display的时候，由于调用了const函数，所以达到了不改变Screen的目的。