C++类中的常量 / const与mutable的区别

一、const与函数

1、如果参数是指针，且仅作输入用，则应在参数类型前面加const，以防止该指针在函数体内被意外修改

如：MyString 类的拷贝函数之一 MyString::MyString(const char *);

MyString::MyString(const char *sz)
{
    m_len = strlen(sz);
    m_data = new char[m_len + 1];
    strcpy(m_data, sz);
}

 

2、如果输入参数以值传递方式传递对象，则宜改为“const &”方法传递，这样可以省去临时对象的构造和析构过程，从而提高效率

如：MyString类的“=”操作符重载函数：MyString& MyString::operator=(const MyString &str);

MyString& MyString::operator=(const MyString &str)
{
    if(m_data != NULL)
    {
        delete []m_data;
    }
    m_len = strlen(str.m_data);
    m_data = new char[m_len + 1];
    strcpy(m_data, str.m_data);

    return *this;
}

3、常成员函数（可被普通对象和const对象调用）

如：MyString 类内的打印方法：void MyString::display() const，以及get方法

void MyString::display() const
{
    cout << "str:" << m_data << endl; 
}

注：任何不修改成员数据的函数最好都声明成常成员函数，用const修饰的函数在声明和定义时都要加const，所以构造函数和析构函数都不能为const（它们必定修改对象的值）；

4、const修饰类对象

const修饰的对象只能调用const成员函数

如：MyString类的const变量只可调用void MyString::display() const以及get方法

int main(void)
{
    const MyString str("hello world");
    str.display(); //hello world

    return 0;
}

二、const与类成员数据

1、const修饰类成员数据

首先需要明确的是：const数据成员只在某个对象生存期内是常量，而对于整个类而言确是可变的，因为一个类可以实例多个对象，不同的对象其const值可以不同。

//类内const成员：const int age;
//类内构造函数：
Person(int a,int b):age(a)
{
    height = b;
}

int main(void)
{
    Person p1(10,20);  // age 10
    Person p2(100,200); // age 100
    
    return 0;
}

注：const数据成员在每个对象的内存中分配内存，const修饰的数据成员的生命周期是类对象的声明周期，切记不能在类声明中初始化const数据成员

2、const的例外

要使某个成员变量在const对象中可以被修改，有两种方式：

(1) 把常函数中隐含的this指针强制转换成非const

注：C++是强类型语言，一般情况下不支持强制类型转换

void Person::fun() const
{
    ((Person*)this)->age = 50;
}

(2)更为常用的规范做法：把希望可被改变的数据成员声明为mutable

//类内声明时：mutable int age;

//在常函数内可直接更改age的值
void Person::fun() const
{
    this->age = 50;
}

三、const与mutable的区别

首先：mutable的中文意思是“可变的，易变的”，跟constant（既C++中的const）是反义词。

1、const所修饰的函数中，要有编译器负责保护类中的成员函数不被修改；而相对地，mutable则是用来修饰类的成员变量的，让该变量在const修饰的常成员函数中可以被修改

2、const修饰的函数只能是类的成员函数(保护this指针不被恶意修改)；mutable修饰的变量只能是类的成员变量。

3、在C++中，mutable也是为了突破const的限制而设置的。被mutable修饰的变量，将永远处于可变的状态，即使在一个const修饰的常成员函数中。