C++中的const关键字的用法非常灵活,而使用const将大大改善程序的健壮性,本人根据各方面查到的资料进行总结如下,期望对朋友们有所帮助。Const 是C++中常用的类型修饰符,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。
目录
1. const的作用
- 1.可以定义const常量。
const int Max = 100;
- 2. 便于进行类型检查。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。
void f(const int i) { .........}
//对传入的参数进行类型检查,不匹配进行提示
- 3. 可以保护被修饰的东西。防止意外的修改,增强程序的健壮性。
void f(const int i) { i=10;//error! }
//如果在函数体内修改了i,编译器就会报错
- 4. 为函数重载提供了一个参考。
class A
{
......
void f(int i) {......} //一个函数
void f(int i) const {......} //上一个函数的重载
......
};
- 5. 可以节省空间,避免不必要的内存分配。const定义常量从汇编的角度来看,只是给出了对应的内存地址,const定义的常量在程序运行过程中只有一份拷贝,而#define定义的常量在内存中有若干个拷贝。
#define PI 3.14159 //常量宏
const doulbe Pi=3.14159; //此时并未将Pi放入ROM中
......
double i=Pi; //此时为Pi分配内存,以后不再分配!
double I=PI; //编译期间进行宏替换,分配内存
double j=Pi; //没有内存分配
double J=PI; //再进行宏替换,又一次分配内存!
- 6.提高了效率。编译器通常不为普通const常量分配存储空间,而是将它们保存在符号表中,这使得它成为一个编译期间的常量,没有了存储与读内存的操作,使得它的效率也很高。
2. const的使用
- 1、定义常量
(1)const修饰变量,以下两种定义形式在本质上是一样的。它的含义是:const修饰的类型为TYPE的变量value是不可变的。
TYPE const ValueName = value;
const TYPE ValueName = value;
(2)将const改为外部连接,作用域扩大至全局,编译时会分配内存,并且可以不进行初始化,仅仅作为声明,编译器认为在程序其他地方进行了定义。
extend const int ValueName = value;
- 2、指针使用const
(1)指针本身是常量不可变(指针常量)
char* const pContent;
(2)指针所指向的内容是常量不可变(常量指针)
const char *pContent;
(3)两者都不可变
const char* const pContent;
(4)其他区别方法,沿着*号划一条线:
如果const位于*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*的右侧,const就是修饰指针本身,即指针本身是常量。
3、函数中使用const
- 1.const修饰函数参数
a.传递过来的参数在函数内不可以改变(无意义,因为Var本身就是形参).
void function(const int Var);
b.参数指针所指内容为常量不可变.
void function(const char* Var);
c.参数指针本身为常量不可变(也无意义,因为char* Var也是形参)
void function(char* const Var);
d.参数为引用,为了增加效率同时防止修改。修饰引用参数时:
void function(const Class& Var); //引用参数在函数内不可以改变
void function(const TYPE& Var); //引用参数在函数内为常量不可变
这样的一个const引用传递和最普通的函数按值传递的效果是一模一样的,他禁止对引用的对象的一切修改,唯一不同的是按值传递会先建立一个类对象的副本,然后传递过去,而它直接传递地址,所以这种传递比按值传递更有效.另外只有引用的const传递可以传递一个临时对象,因为临时对象都是const属性, 且是不可见的,他短时间存在一个局部域中,所以不能使用指针,只有引用的const传递能够捕捉到这个家伙.
- 2. const 修饰函数返回值
const修饰函数返回值其实用的并不是很多,它的含义和const修饰普通变量以及指针的含义基本相同。
const int fun1() //这个其实无意义,因为参数返回本身就是赋值。
const int * fun2() //调用时 const int *pValue = fun2();
//我们可以把fun2()看作成一个变量,即指针内容不可变。
int* const fun3() //调用时 int * const pValue = fun2();
//我们可以把fun2()看作成一个变量,即指针本身不可变。
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。
4. 类相关const
(1)const修饰成员变量
const修饰类的成员函数,表示成员常量,不能被修改,同时它只能在初始化列表中赋值。
class A
{
…
const int nValue; //成员常量不能被修改
…
A(int x): nValue(x) { } ; //只能在初始化列表中赋值
}
(2)const修饰成员函数
const修饰类的成员函数,则该成员函数不能修改类中任何非const成员函数。一般写在函数的最后来修饰。
class A
{
…
void function()const; //常成员函数, 它不改变对象的成员变量.
//也不能调用类中任何非const成员函数。
}
注意:const 关键字不能与 static 关键字同时使用,因为 static 关键字修饰静态成员函数,静态成员函数不含有 this 指针,即不能实例化,const 成员函数必须具体到某一实例。
对于const类对象/指针/引用,只能调用类的const成员函数,因此,const修饰成员函数的最重要作用就是限制对于const对象的使用。
a. const成员函数不被允许修改它所在对象的任何一个数据成员。
b. const成员函数能够访问对象的const成员,而其他成员函数不可以。
(3)const修饰类对象/对象指针/对象引用
const修饰类对象表示该对象为常量对象,其中的任何成员都不能被修改。对于对象指针和对象引用也是一样。
const修饰的对象,该对象的任何非const成员函数都不能被调用,因为任何非const成员函数会有修改成员变量的企图。
例如:
class A
{
void func1();
void func2() const;
}
const A aObj;
aObj.func1();// ×
aObj.func2();//正确
const A* aObj = new A();
aObj-> func1(); //×
aObj-> func2(); //正确
3、将Const类型转化为非Const类型的方法
- 采用const_cast 进行转换。
用法:const_cast <type_id> (expression)
该运算符用来修改类型的const或volatile属性。除了const 或volatile修饰之外, type_id和expression的类型是一样的。
常量指针被转化成非常量指针,并且仍然指向原来的对象;
常量引用被转换成非常量引用,并且仍然指向原来的对象;
常量对象被转换成非常量对象。
4、使用const的一些建议
- 要避免最一般的赋值操作错误,如将const变量赋值;
- 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;
- 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;
- 任何不会修改数据成员的函数都应该声明为const 类型。
如何初始化类内部的常量:一种方法就是static 和 const 并用,在外部初始化,例如:
class A {
public:
A() {};
private:
static const int i; //注意必须是静态的!
};
const int A::i=3;
另一个很常见的方法就是初始化列表:
class A {
public: A(int i=0):
test(i) {};
private:
const int i;
};
如果在非const成员函数中,this指针只是一个类类型的;如果在const成员函数中,this指针是一个const类类型的;如果在volatile成员函数中,this指针就是一个volatile类类型的。
5. const VS define
- define是预编译指令,而const是普通变量的定义。define定义的宏是在预处理阶段展开的,而const定义的只读变量是在编译运行阶段使用的。
- const定义的是变量,而define定义的是常量。define定义的宏在编译后就不存在了,它不占用内存,因为它不是变量,系统只会给变量分配内存。但const定义的常变量本质上仍然是一个变量,具有变量的基本属性,有类型、占用存储单元。可以说,常变量是有名字的不变量,而常量是没有名字的。有名字就便于在程序中被引用,所以从使用的角度看,除了不能作为数组的长度,用const定义的常变量具有宏的优点,而且使用更方便。所以编程时在使用const和define都可以的情况下尽量使用常变量来取代宏。
- const定义的是变量,而宏定义的是常量,所以const定义的对象有数据类型,而宏定义的对象没有数据类型。所以编译器可以对前者进行类型安全检查,而对后者只是机械地进行字符替换,没有类型安全检查。这样就很容易出问题,即“边际问题”或者说是“括号问题”。