C++中const限定符常见问题分析

最新推荐文章于 2023-05-31 19:00:00 发布

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本文详细介绍了C++中const限定符的使用方法及其在变量、指针、引用及成员函数中的应用。包括const变量的初始化规则、const与引用结合的注意事项、const限定符在指针中的含义以及const成员函数的特性。

一.const变量初始化

1.const变量不在类中时：const变量必须在定义的同时进行初始化。这是因为const限定符使变量“成为”常量，无法进行赋值操作。

2.const变量在类中时：const变量要在构造函数的初始化列表中进行初始化或在定义处进行初始化。

3.一个特殊情况：类中的const static/static const变量。static变量不允许在类中初始化，但是const static变量可以在类中初始化。const static 变量在类中初始化的方式与const不同，如下代码：

#include "iostream"
using namespace std;
class test{
	public:
		const static int a; //const static 与static const作用相同
	      	test():a(10){
	       	cout<<"a is "<<a<<endl;
	        }
};
int main(void){
	test a;
	return 0;
}

编译时提示：error: ‘const int test::a’ is a static data member; it can only be initialized at its definition

经过代码检验，有两种可以正确初始化的方法：

1）按照定义static变量的标准，在类外 const int test::a=10; //注意不加static

2）在类中定义处初始化，即 const static int a=10;

二.const变量与引用

普通引用与const引用（指向const对象的引用）对不可寻址对象的初始化

首先要明白引用的规则：引用是在变量内部存放地址，但是对于不可寻址的量（如常量）或者需要类型转换不能直接进行引用初始化的量（例如int引用需要指向double），编译器首先建立一个临时的量，然后令引用存储该临时量的地址。

倘若对这种引用进行修改，实际修改的是临时的变量，而非在字面上指向的量，这显然是没有意义的。为了防止

这种容易引起误解的修改（误以为修改了字面上指向的量），C++标准只允许const引用指向这种需要建立临时对象进行的引用操作，即规定不可对其进行修改。

int main(void){
	int &temp1=1000; //错误
	const int &temp2=1000;//正确

	double var1=1.2;
	int &temp3=var1;//错误
	const int &temp4=var1;//正确	

	return 0;
}

编译时：error: invalid initialization of non-const reference of type ‘int&’ from an rvalue of type ‘int’
int &temp1=1000; //错误
^
const.cpp:8:13: error: invalid initialization of non-const reference of type ‘int&’ from an rvalue of type ‘int’
int &temp3=var1;//错误

三.const限定符与指针

1.指向const变量的指针与指向变量的const指针

const type *p:指向const变量的指针（指针的指向可变，被指变量不可变）

type* const p:指向变量的const指针（指针的指向不可变，被指变量为可变量）

2.指向const变量的指针的赋值对象

注意：可以将非const变量的地址赋值给指向const变量的指针，这样做并不会引起不合法的操作，只是不能通过该指针修改变量的值（因为指针认为自己指向的是一个const变量）；但是，并不能将const变量的地址赋值给不指向const变量的指针，因为该指针认为自己可以修改变量的值，但是const变量不可被修改，这样便引起了非法操作。

四.类中的const成员函数

首先要理解类中成员函数的this指针。类中的成员函数（不包括static函数）都具有一个隐含的指针形参——this指针。它的作用是将成员函数与调用它的实例对象进行绑定。比如在类中有变量int a,在写成员函数时可以直接使用。那么在调用成员函数时，正是通过this指针将调用该函数的对象与该函数绑定，函数才知道使用哪个对象的a。

而用const对成员函数进行修饰，实质上是用const对成员函数的this指针进行修饰，这样this认为自己指向一个const对象，也就不能修改该对象的值。由于类中的非const函数可能对对象的变量进行修改，因此不能在const函数中调用非const的成员函数。

从const是对函数this指针进行修饰，而static函数不存在this指针（static不能定义为虚函数），也可以推断出不能用const修饰static成员函数。

const限定符是函数类型的一个组成部分，因此能通过有无const进行函数重载。