C++类中成员函数声明后面的const的含义

C++ const成员函数详解

const一般是对类中成员函数属性的声明,但这个声明的位置怪怪的,只能放在函数声明的尾部,大概是因为其它地方都已经被占用了。

用const对成员函数进行声明,表示这个函数不会修改类中的任何数据成员。
如果在编写const成员函数时,不小心作了修改数据成员的操作,或者调用了其它非const成员函数,编译器将指出错误,这无疑会提高程序的健壮性。

下面的这段代码中,类stack的成员函数GetCount仅用于计数,从逻辑上讲GetCount应当为const函数,所以我们在其声明后加上const作为修饰。
加上const修饰后,其语句“++ m_num; ”企图修改数据成员m_num,这是不允许的,所以编译器编译时会报错。
语句“Pop();”企图调用非const函数,编译时也会报错。

class Stack
{
    public:
    void Push(int elem);
    int Pop(void);
    intGetCount(void) const; // const 成员函数
    private:
    int m_num;
    int m_data[100];
};
int Stack::GetCount(void)const
{
    ++ m_num; // 编译错误,企图修改数据成员m_num
    Pop();// 编译错误,企图调用非const函数
    returnm_num;
}

被const声明的成员函数的几点规则:

a.在类中被const声明的成员函数只能访问const成员函数,而非const函数可以访问任意的成员函数,包括const成员函数。
b.在类中被const声明的成员函数不可以修改对象的数据.它在编译时,以是否修改成员数据为依据,进行检查。
c.加上mutable修饰符的数据成员,对于任何情况下通过任何手段都可修改,自然此时的const成员函数是可以修改它的。

<think>嗯,用户想深入了解C++函数声明后面const的意义,这是个基础但容易混淆的概念。用户引用了我之前关于const成员函数的描述(对象状态保护、const对象调用权限等),但这次提问更聚焦于"声明语法"本身,需要更系统地讲解语法、语义和应用场景。用户展示过代码示例(Test中的const成员函数),但示例里有个关键细节:test()函数试图调用非const成员函数geta()。这恰好是容易出错的地方,我应该在回答中强调——const成员函数只能调用其他const成员函数[^1]。另外用户提到的QString案例值得保留,它是标准库级的最佳实践。用户身份可能是:刚接触C++面向对象编程的开发者,或在阅读Qt等库代码时遇到const方法产生疑惑。提问方式说明他/她已经查阅过资料,但需要概念串联和常见陷阱提示。深层需求可能是想写出更安全的API设计,或调试const对象相关的编译错误。接下来组织答案时注意:1)先区分顶层const成员函数const(用户问的是后者);2)用对比表格说明重载差异;3)强调mutable的特殊性(用户示例没涉及这点);4)补充"逻辑常量性"概念(和物理常量性对应),避免用户误以为const完全禁止修改。最后生成问题时要覆盖用户可能遇到的延伸场景:如何处理成员函数返回内部指针的const性?为什么有的const函数实际修改了数据(如缓存更新)?</think> ### C++ 函数声明后加 `const` 的作用与意义 在 C++ 中,成员函数声明后加 `const` 修饰符(如 `void func() const;`)具有以下核心特性和作用: --- #### **1. 保证对象状态不变性** - **作用**:标记该成员函数不会修改的任何**非 `mutable` 成员变量**。 - **示例**: ```cpp class Counter { int count = 0; // 普通成员变量 mutable int access = 0; // mutable 成员变量 public: int getCount() const { // count++; // 错误:禁止修改非 mutable 成员 access++; // 合法:允许修改 mutable 成员 return count; } }; ``` - **编译检查**:若函数尝试修改非 `mutable` 成员,编译器直接报错[^1]。 --- #### **2. 支持 const 对象调用** - **权限控制**:`const` 对象(如 `const MyClass obj;`)**只能调用 const 成员函数**。 - **示例**: ```cpp const Counter c; c.getCount(); // 合法(getCount 是 const 函数) // c.reset(); // 错误:reset() 若非 const 函数则不可调用 ``` - **设计意义**:确保 `const` 对象的逻辑不可变性[^2]。 --- #### **3. 参与函数重载** - **签名区分**:`const` 是函数签名的一部分,允许定义同名但 `const` 属性不同的重载函数。 - **应用场景**: ```cpp class Data { std::vector<int> values; public: // 非 const 版本:允许修改成员 int& operator[](int index) { return values[index]; } // const 版本:只读访问 const int& operator[](int index) const { return values[index]; } }; ``` - **编译器决策**: - `Data d; d[0] = 5;` 调用非 `const` 版本 - `const Data cd; cd[0];` 调用 `const` 版本 --- #### **4. 提高代码健壮性与可读性** - **可读性**:明确标识函数的只读性质,降低理解成本。 - **健壮性**: - 防止意外修改对象状态 - 支持多线程安全访问(`const` 函数天然具备线程安全基础,但需配合其他机制) --- ### 关键注意事项 1. **`mutable` 成员**: ```cpp mutable int cache; // 可在 const 函数中被修改 ``` 2. **调用限制**: - `const` 成员函数**只能调用其他 `const` 成员函数**(如示例中的 `getCount()` 调用其他 `const` 函数)。 3. **返回型**: - 返回内部数据时,通常返回 `const` 引用(如 `const int&`),防止外部意外修改。 --- ### 总结 | **特性** | **作用** | |---------------------|---------------------------------------| | 对象状态保护 | 禁止修改非 `mutable` 成员 | | `const` 对象支持 | 允许 `const` 对象调用 | | 函数重载 | 与非 `const` 版本区分 | | 代码健壮性 | 防止误操作,提高线程安全基础 | 相关问题: 1. `mutable` 成员变量在哪些场景下适用? 2. `const` 成员函数中如何修改的状态? 3. 如果函数同时被 `const` 和 `volatile` 修饰,会发生什么? 4. `const` 成员函数如何影响对象的拷贝和移动语义?
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