《Effective C++ 》学习笔记——条款03
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一、 Accustoming Yourself to C++
Rule 03: Use const whenever possible.
条款03:尽可能的使用const
const就是常量,它同意你指定一个语义约束,编译器会强制实施这项约束。
多才多艺的keywordconst 有多种用途:
① 在classes 外部修饰global 或 namespace 作用域中的常量
② 修饰文件、函数 或 区块作用域(block scope )中被声明为static的对象
③ 用它修饰classes内部的 static 和 non-static 成员变量
几个关键的数据
1.对于指针
对于指针,能够设定 指针自身 、 指针所指物 或 两者都是(或都不是) const
分辨方法也非常easy:假设const出如今星号(*)左面,表示被指针所指的物是常量。假设出如今右面,表示指针自身是常量。
自此。也能够扩展到 迭代器 ( iterator )
假设你想表示这个迭代器不得指向不同的东西,但它所指的东西的内容是能够修改的:
const std::vector<int>::iterator iter反之,迭代器能够指向不同的东西。但所指的内容不可修改:
std::vector<int>::const_iterator iter
2.最具威力的使用方法——对于函数声明时的应用
在一个函数声明中,const 能够和 函数返回值、各參数、函数自身 产生关联。
①函数的返回值
令函数返回一个常量值,往往能够减少因客户错误而造成的意外。而又不至于放弃安全性和高效性。
②函数的參数
除非你有须要修改參数或local const对象,否则请将它们声明为const。只几个字符,能够帮你省下非常多的烦恼。
③函数自身(const成员函数)
const实施于成员函数的理由有两个:
<1> 它们使classes接口比較easy理解(能够明白知道哪个函数能够修改对象内容。而哪个不能)
<2> 它们使“操作const对象”成为可能。 这个是 "pass by reference to const 方式传递对象"技术的基础。
并且,在重载方面,另一个非常重要的特性。
对于一个类,两个函数:
class TextBlock { public: .... const char& operator[](std::size_t position) const { return text[position]; } char& operator[] ( std::size_t position ) { return text[position]; } private: std::string text; };
仅仅要重载 operator[] 并对不同的版本号给予不同的返回类型,就能够令 const 和 non-const TextBlocks 获得不同的处理:
std::cout<<tb[0]; // 没问题,读一个non-const tb[0] = ' x '; // 没问题。写一个non-const std::cout<<ctb[0]; // 没问题,读一个const ctb[0] = ' x '; // 错误,写一个const
错误的原因是 企图对一个“由const版之operator[]返回”的const char& 施行赋值动作。
此处要注意一下 non-const operator[] 的返回类型是个 reference to char (引用char型),不是char,
否则 tb[0] = ' x '将无法通过编译。
对于 成员函数假设是const意味性 有两个流派:bitwise 和 logical
——bitwise const 阵营
奉行: 成员函数仅仅有在不更改对象之不论什么成员变量(static除外)时才干够说是const。也就是说它不更改对象内的不论什么一个bit(位)。
长处:非常easy侦測违反点,编译器仅仅须要寻找成员变量的赋值动作就可以。
不足:不幸的是很多成员函数尽管不十足具备const性质却能通过bitwise測试。
能够看以下这个样例:
const CTextBlock cctb("Hello"); char* pc = &cctb[0]; *pc = 'J';
这样cctb如今存储的是 "Jello"这个内容,显然不符合const的定义
——logical const 阵营
奉行:一个const成员函数能够改动它所处理的对象内的某些bits,但仅仅有在client监測不出的情况下才如此。
比如 你的CTextBlock class 有可能快速缓存(cache)文本区块的长度以便询问:
class CTextBlock { public: ... std::size_t length() const; private: char* pText; std::size_t textLength;<span style="white-space:pre"> </span>// 近期一次计算的文本区块长度。 bool lengthIsValid;<span style="white-space:pre"> </span>// 眼下长度是否有效 }; std::size_t CTextBlock::length() const { if( !lengthIsValid) { textLength = std::strlen( pText );<span style="white-space:pre"> </span>// 错误!在const 成员函数内不能赋值给这俩者 lengthIsValid = true; } return textLength; }
length实现肯定不是 bitwise const 。由于textLength 和 lengthIsValid都可能被改动。它们两者被改动对const CTextBlock 对象而言尽管能够接受。但编译器不允许。
所以就用一个mutable(可变的)来解决,用mutable来释放掉non-static 成员变量的bitwise constness约束
class CTextBlock { public: ... std::size_t length() const; private: char* pText; mutable std::size_t textLength; // 这些成员变量即使在 mutable bool lengthIsValid; // const成员函数内也可更改 }; std::size_t CTextBlock::length() const { if( !lengthIsValid) { textLength = std::strlen( pText ); // 如今能够这样 lengthIsValid = true; } return textLength; }
So 在const 和 non-const成员函数中避免反复
这个问题是由上面问题产生的,mutable固然能够解决变量的问题,可是假设这个东西非常长,
我们则须要些两份非常长非常长的怪物,so scary!
这就须要non-const来调用const的东西来避免反复,这样修改也方便一些,
{
为什么不让const调用non-const的?
拜托,const成员函数承诺绝不改变其对象的逻辑状态,non-const没有
}
这样就须要 调用 转型 这个概念,看以下的样例:
class TextBlock { public: ... const char& operator[](std::size_t position) const { ... ... ... return text[position]; } char& operator[](std::size_t position) { return const_cast<char&>( static_cast<const TextBlock&>(*this) [position] ); } ... };
这里用到了两个转型:
static_cast 将non-const对象转换成const对象
const_cast 移除const
结束语:
const是一个很奇异的且非比平常的东西,
它能够用在 指针和迭代器上;
在指针、迭代器及reference指涉的对象身上;
在函数參数和返回类型上;
在local变量身上;
在成员函数身上,
等等。。
。。
Please remember:
<1> 将某些东西声明为 const 可帮助编译器侦測出错误使用方法。const可被施加于不论什么作用域内的对象、函数參数、函数返回类型、成员函数本体。
<2> 编译器强制实施bitwise constness。但你编敲代码时应该使用 conceptual constness(概念上的常量性)。
<3> 当const和non-const 成员函数有着实质等价的实现时,令non-const版本号用const版本号可避免代码反复。
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