常对象

合集 - C++(22)

1.常对象2024-07-15

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在 C++ 中，“常对象”指的是一个在其生命周期中无法被修改的对象。也就是说，对常对象的任何修改操作都会被编译器禁止。这种对象被称为常量对象（const 对象）。

常对象的定义

常对象是在定义对象时使用 const 关键字修饰的。比如：

const int x = 10;  // x 是一个常对象

在这个例子中，x 是一个常对象，它的值在定义后不能被改变。

常对象的特性

1. 不可修改：
   常对象的内容一旦被初始化，就不能再修改。例如：

   const int x = 10;
   x = 20;  // 错误：x 是常对象，不允许修改

2. 常成员函数：
   在类中，常对象只能调用常成员函数。常成员函数在定义时使用 const 关键字修饰，如下所示：

   class MyClass {
   public:
       void show() const {  // 常成员函数
           // 函数体
       }
   };

   常成员函数保证不会修改对象的任何成员变量，也不会调用任何非 const 成员函数。

3. 常引用和常指针：
   常对象通常与常引用和常指针一起使用。常引用和常指针指向的对象不能被修改。例如：

   const int y = 30;
   const int& ref = y;  // 常引用，ref 不允许修改 y
   int* const ptr = &y;  // 常指针，ptr 本身不能修改，但指针所指向的值不能修改

常对象的使用场景

1. 保护数据：
   常对象用于确保数据在程序中不会被意外修改，保证数据的安全性。例如，函数的参数可以被声明为常对象，以防止函数修改传入的参数。

2. 提高效率：
   对于常对象，编译器可以进行更多的优化，因为编译器知道这些对象不会被改变。

3. 实现接口：
   常对象在实现类接口时提供了方法来防止类方法修改对象的状态。这对实现类的封装性和接口的清晰性非常重要。

示例

以下是一个使用常对象的示例：

#include <iostream>
using namespace std;
 
class MyClass {
public:
    MyClass(int val) : m_value(val) {}
 
    // 常成员函数
    void display() const {
        cout << "Value: " << m_value << endl;
    }
 
    // 非常成员函数
    void setValue(int val) {
        m_value = val;
    }
 
private:
    int m_value;
};
 
int main() {
    const MyClass obj(10);  // 创建一个常对象
 
    obj.display();  // 正确：调用常成员函数
 
    // obj.setValue(20);  // 错误：常对象不能调用非常成员函数
 
    return 0;
}

在上面的示例中，obj 是一个常对象，因此它只能调用常成员函数 display，不能调用非常成员函数 setValue。这样做可以保护 obj 的状态不被修改。