C++编程进阶1（对于单纯的常量，用const替换#define、operator[]与const）

一、对于单纯的常量，用const替换#define；用内联函数替换宏函数

如果想表示一个常量，请使用const而不是#define，因为#define在预编译期被简单的替换，没有类型检查。而const变量会被编译，编译期间会进行类型检查，更加安全可靠。除了类型检查之外，由于#define只是简单的将宏名替换，所以会导致生成的目标代码更大，而const就不会

 

二、operator[]与const

在博客https://blog.youkuaiyun.com/Master_Cui/article/details/109532520中，operator[]的实现分成了两个版本，但是为啥const版本的operator[]需要返回const对象的引用？此外文中的operator[]实现较短，如果实现代码较多，能否用一个调用另外一个？

第一个问题：为啥const版本的operator[]需要返回const对象的引用？

如果const版本的operator[]没有返回const对象的引用，当写下这样的代码时

int main(int argc, char const *argv[])
{
	mystring t1("1234");
	const mystring t4=t1;
	char *p=&t4[0];
	*p='a';
	cout<<t4<<endl;
	return 0;
}

可见输出了a234，const对象被修改了，因为如果不对const版本的operator[]的返回值加const，那么，将返回一个字符的引用，这样就可以通过指针来修改数据，从而间接修改原来的const对象

当const版本的operator[]的返回值加上const后，返回的是一个const char的引用，此时用char 指针指向const char数据，

发生了下面的转化

const char t=data[0];
const char &rt=t;
char *p = &rt;

当编译器编译到第三行时，发现char *要指向一个const char *，所以报错，防止间接修改原来的const mystring对象

所以，const版本的operator[]的返回值要返回const数据的引用，防止数据被间接修改

 

第二个问题：能否用一个operator[]调用另外一个operator[]？

https://blog.youkuaiyun.com/Master_Cui/article/details/106885048

目前两个版本的operator[]的实现如下

char & mystring::operator[](size_t n)
{
	cout<<"operator[](size_t n)"<<endl;
	return data_[n];
}

const char & mystring::operator[](size_t n) const
{
	cout<<"operator[](size_t n) const"<<endl;
	return data_[n];
}

代码很短，但是如果代码较长，能否用其中一个调用另一个，防止重复代码？

因为const成员函数不会修改成员，所以，不能用const成员你函数调用非const成员函数，所以，必须是非const版本调动const版本的operator[]

所以，会写下如下代码

char & mystring::operator[](size_t n)
{
	cout<<"operator[](size_t n)"<<endl;
	return operator[](n);
}

然而实际上并没有调用const版本的operator[]，而是无限递归

所以直接调用不行，就需要想办法间接调用到const版本的operator[]，因为const对象可以调用operator[]，所以就需要构造一个const mystring，然后用构造出来的const对象来调用operator[]，此时返回的是一个const char&，需要使用const_cast去除底层const，所以可以写下如下代码

char & mystring::operator[](size_t n)
{
	cout<<"operator[](size_t n)"<<endl;
	const mystring t=*this;
	const char &rt=t.operator[](n);
	return const_cast<char&>(rt);
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
	mystring c1="1234";
	cout<<c1[1]<<endl;
}

然后并没有发现要找到的字符2，相反却出现了一个空格和一个析构函数的调用。这是因为构造的const对象是个局部对象，operator[]执行结束后，局部对象被释放，所以局部对象的引用也就无效了，所以没有打印出来字符2

修改代码如下，将局部对象变成引用绑定*this，这样函数退出后，*this不会被释放，所以引用也有效

char & mystring::operator[](size_t n)
{
	cout<<"operator[](size_t n)"<<endl;
	const mystring &t=*this;//变成引用
	const char &rt=t.operator[](n);
	return const_cast<char&>(rt);
}

将上述代码改为一行代码如下

char & mystring::operator[](size_t n)
{
	cout<<"operator[](size_t n)"<<endl;
	return const_cast<char&>(static_cast<const mystring &>(*this)[n]);
}

可见这回出现了字符2，并且使用非const版本的operator[]调用了const版本的operator[]，只不过代码丑的一批

所以，如果const版本的operator[]实现并不复杂的话，非const版本的operator[]代码重复就重复吧，毕竟可读性好，否则再考虑这种丑的一批的转换式写法

 

参考

《Effective C++》

 

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