C++ const函数返回值必须为const引用

本文探讨了C++中类成员操作符重载时返回类型的常量性问题,通过对比正确的编译代码与错误的编译代码,解释了为何在实现类成员[]操作符时需要将其声明为返回const引用,以防止对返回的对象进行修改。

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编译正确代码:

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  1. #include<stdio.h>  
  2. #include <string.h>  
  3. #include<iostream>  
  4. using namespace std;  
  5.   
  6. class T{  
  7.     public:  
  8.         T(string p)  
  9.         {  
  10.             ptext = p;  
  11.         }  
  12.         const char & operator [](int pos) const  
  13.         {  
  14.             return ptext[pos];  
  15.         }  
  16.         string ptext;  
  17. };  
  18. int main()  
  19. {  
  20.     string s = "abcd";  
  21.     T t(s);  
  22.     //t[0] = 't';//因为为const返回类型,所以不能赋值  
  23.     printf("%s\n", s.c_str());  
  24. }  

编译错误代码:

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 print ?
  1. #include<stdio.h>  
  2. #include <string.h>  
  3. #include<iostream>  
  4. using namespace std;  
  5.   
  6. class T{  
  7.     public:  
  8.         T(string p)  
  9.         {  
  10.             ptext = p;  
  11.         }  
  12.         char & operator [](int pos) const//返回类型不为const编译错误  
  13.         {  
  14.             return ptext[pos];  
  15.         }  
  16.         string ptext;  
  17. };  
  18. int main()  
  19. {  
  20.     string s = "abcd";  
  21.     T t(s);  
  22.     //t[0] = 't';//因为为const返回类型,所以不能赋值  
  23.     printf("%s\n", s.c_str());  
  24. }  
### C++ 中 `const` 成员函数返回值规则和特性 #### 函数返回值与 `const` 在C++中,当定义一个成员函数为`const`时,意味着该函数承诺不会改变对象的状态。因此,在这种情况下,如果要从这样的函数返回某些类型的值,则应该考虑使用`const`来修饰返回类型以保持一致性并防止意外修改[^1]。 对于返回内部状态或指向内部状态的对象而言,通常建议返回`const`引用而不是非限定版本。这样做不仅能够阻止外部通过返回的结果间接更改对象的内容,而且还可以避免不必要的复制操作带来的性能开销[^2]。 #### 示例代码展示 下面是一个简单的例子展示了如何正确地应用这一原则: ```cpp class MyClass { private: std::string data; public: // 构造函数和其他方法... /// @brief 获取data成员的一个常量引用. const std::string& getData() const { return this->data; } }; ``` 在这个例子中,`getData()` 方法被标记为 `const` ,表示它不会改变实例中的任何数据;同时其返回类型也被指定为 `const std::string&` 来确保调用者无法经由此接口去篡改原始字符串内容。 #### 非引用/指针情况下的处理方式 需要注意的是,并不是所有的返回都需要加上`const`关键字。比如当我们直接返回基本数据类型(如int, double等),或者是临时创建的新对象的时候,就没有必要将其设为`const`,因为它们本身就不可变或是独立存在的实体[^3]。 例如: ```cpp class AnotherClass { private: int value; public: // ... /// @brief 计算某个基于value值得到的结果. int computeValue() const { return this->value * 2; } /// @brief 创建一个新的String对象作为结果. std::string createNewData() const { return "new string"; } }; ``` 这里两个都是安全的做法,既不需要担心原对象会被改动也不必顾虑额外资源消耗的问题。
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