const在C与C++的异同
(1)C中,const是只读的变量,不是常量;C++中它是常量。区别用例子描述如下:
const int MAX = 10;
char buffer[MAX]; //C中它是不合法的,可以用enum或 define替代;C++中它是合法的。
(2)C中const变量分配在全局静态区;C++中则在常量区,编译过程中值就定了。
(3)C++编译器并不为const变量创建存储空间,而是保存在符号表里。如果用extern介入外部链接或者取const变量的地址,编译器必须要分配空间。
一、const修饰一般常量
1、常量
(1)修饰一般常量(指简单类型的常量)const修饰的常量必须初始化
const可在类型说明符前,也可在类型说明符后。const常量有数据类型,而宏常量没有数据类型。编译器可以对const常量进行类型安全检查,而对宏常量只进行字符替换,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。
int constx=2; 或 const intx=2; //等效的
const int i = 10;
const int j = i+20; //常量折叠,即编译期间将i代入
int* p = &i; //取址导致内存分配
char buffer[i]; //尽管内存分配,i还是进入了符号表
(2)修饰常数组
定义或说明一个常数组可采用如下格式:
int const a[5]={1, 2, 3, 4, 5}; 或 const int a[5]={1, 2, 3, 4,5}; //等效的
charbuffer[intArray[1]]; //编译错误由于数组过于复杂,编译器不把它放入符号表,而是分配内存区保存。编译期间不会知道具体值。
(3)修饰常对象
常对象是指对象常量,定义格式如下:
class A;
const A a;
A consta; //等效的
定义常对象时,同样要进行初始化,并且该对象不能再被更新,修饰符const可以放在类名后面,也可以放在类名前面
(4)修饰常指针
const int* a = & [1]
int const *a = & [2]
int* const a = & [3]
const int* const a = & [4]
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。
(5)修饰常引用
使用const修饰符也可以说明引用,被说明的引用为常引用,该引用所引用的对象不能被更新。
定义格式如下:
const double & v;
(6)const 字符串
char* p = “hello”;
这时,”hello”是常量,p指针是一个指向常量的指针: constchar* p = “hello”。 如果,p[0] = ‘a’;则程序运行崩溃,因为试图去更改常量区,行为是未定义的。
如果想要改变一个数组,需要这样定义:
char p[] = “hello”;
注意 char [] p = “hello”是错误的!“hello”将保存在全局静态区,而不是常量区,p指向首地址。
2、 const在函数声明中的应用
(1)修饰函数的常参数、该参数(变量)在函数体中无法改变
const修饰函数的传递参数,告诉编译器该变量在函数体中的无法改变(不能对传递进来的指针/引用对象进行改变),从而防止了使用者的一些无意的或错误的修改。
格式如下:
void Func( const int i )
{
i = 10; //目的就是防止在程序里改变临时变量 i,对于用户而言是没//有影响的
}
按值传递的const可以这样写,这样用户接口更简单。
void Func( int i )
{
const int& j = i;
}
注:
1)const常用于参数为指针或引用且只能修饰输入参数
2)若输入参数是“值传递”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。
3)对于非内部数据类型的输入参数,应该将“值传递”的方式改为“const引用传递”,目的是为了提高效率。
将void Func(A a) 改为 voidFunc(const A &a)
4)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。
void Func(int x)不应该改为void Func(const int &x)
(2)修饰函数的返回值
const修饰符也可以修饰函数的返回值,是返回值不可被改变,格式如下:
const int Fun1();
1)调用需注意只能用常量调用:const int N=Fun1();
2)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
3)如果返回const指针 则指针内容不能被修改,该返回值只能被赋给加const 修饰的同类型指针
4)值传递,函数会把返回值赋给外部临时变量,用const无意义!不管是内部还是非内部数据类型
5)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
class A
{
public:
void modify(){ a = 10; };
private:
int a;
};
A Func1() { return A(); }
Func1() = A(); //合法,产生一个临时的非const A对象
Func1().modify(); //合法,非const A对象 可以更改数据
constA Func2() { return A(); }
Func2() = A(); //不合法
Func2().modify(); 不合法
voidFunc3( A& a) {}
Func3( Func2() ); //不合法,因为不能 从const变成一个非const的引用
二、const在类中的应用
1、修饰类的成员函数
(1) 修饰类的成员函数时不能用于构造函数和析构函数
const修饰类的成员函数, 一般放在函数体后。该成员函数不能修改类中的成员变量也不能调用其他非const成员函数。
class ClassName
{
public:
int Fun() const{};//在函数内部不能改变变量值
};
任何不会修改数据成员的函数都应该声明为const类型。如果不慎修改了数据成员,或调用了其他非const成员函数,编译器将报错,大大提高了程序的健壮性。
(2)const函数成员与mutable
如果在const函数里想改变某个变量,可将变量声明为mutable。用来替换强制转换将法(将const指针转成非const指针,然后更改)。
mutable int i;
(A*)this ->i++; //将当前const指针转成非const指针,然后更改。这时候,const称为是按逻辑const, 通常的const是按位const。
2、 const 修饰类的数据成员。
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(因类的不同对象其const数据成员的值可以不同)。不能在类声明中初始化const数据成员,只能在类的构造函数的初始化表中进行(因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)。
class A
{
public:
A(): i(10) //必须在这初始化因为这是没有调用构 造之前唯一可行的地方
{
i = 10; //错误,不能二次初始化const。 第一次也不能在这里
}
private:
constint i = 10; //不能在这里初始化
staticconst int j = 11; //这是合法的,且只能在这里初始化,因为:类里的static表示类中只有一份,在类中任何//构造函数之前就必须存在,这是编译期间常量,保存在符号表里
};
(1)不能在类声明中初始化const数据成员,只能在类的构造函数的初始化表中进行
class A
{
constint size = 100; //错误
intarray[size]; //错误,未知的size
}
(2)const数据成员的初始化。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。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。
class A
{
enum{size1=100, size2 = 200 };
intarray1[size1];
intarray2[size2];
}
三、const作用域范围
在全局作用域声明的 const 变量是定义该对象的文件的局部变量。此变量只存在于那个文件中,不能被其他文件访问。
通过指定 const 变更为 extern,就可以在整个程序中访问 const 对象。在另一连接文件中引用const常量时不能再次赋值。
// file_1.cc
extern const int bufSize =fcn();
// file_2.cc
extern const int bufSize; // usesbufSize from file_1
for (int index = 0; index !=bufSize; ++index)
// ...
本程序中,file_1.cc 通过函数 fcn 的返回值来定义和初始化 bufSize。而 bufSize 定义为 extern,也就意味着 bufSize 可以在其他的