Const那些事
Const那些事
const对象默认为文件局部对象
注意:非const变量默认为extern。要使const变量能够在其他文件中访问,必须在文件中显示地指定它为extern。
未被const修饰的变量在不同文件的访问
//file1.cpp
int ext; //默认为extern
//file2.cpp
#include <iostream>
extern int ext;
int main(){
std::cout<<(ext+10)<<std::endl;
}
const常量在不同文件的访问
//file1.cpp
extern const int ext = 12;
//file2.cpp
#include <iostream>
extern const int ext;
int main(){
std::cout<<ext<<std::endl;
}
小结:可以发现未被const修饰的变量不需要extern显示声明!而const常量需要显示声明extern,并且需要初始化!因为常量在定义后就不能被修改,所以定义时必须初始化。
指针与const
与指针相关的const有四种:
const char *a; //指向const对象的指针或指向常量的指针
char const *a; //同上
char *const a; //指向类型对象的const指针(char型常量指针)
const char* const a;//指向char型常量的char型常量指针
小结:如果const位于的左侧,则const就是用来修饰指针所指向的变量,即指针指向为常量;如果const位于的右侧,const就是修饰指针本身,即指针本身是常量。
具体使用如下:
(1)指向常量的指针
不能使用void*指针保存const对象的地址,必须用**const void ***类型的指针保存const对象的地址。
const int p = 10;
const void *vp = &p;
void *vp = &p; //error
允许把非const对象的地址赋给指向const对象的指针。
const int *ptr;
int val = 3;
ptr = &val;
不能通过ptr指针来修改val的值,即使它指向的是非const对象。
不能使用指向const对象的指针修改其基础对象,然而如果该指针指向了非const对象,可以用其他方式修改其所指的对象。可以修改const指针所指向的值,但是不能通过const对象指针来进行修改。
int *ptr1 = &val;
*ptr1 = 4;
cout<<*ptr<<endl;
小结:
对于指向常量的指针,不能通过指针来修改对象的值。也不能使用**void *指针保存const对象的地址,必须使用const void ***类型的指针保存const对象的地址。
允许把非const对象的地址赋值给const对象的指针,如果要修改指针所指向的对象值,必须通过其他方式修改,不能直接通过当前指针直接修改。
(2) 常量指针
const指针必须进行初始化,且const指针的值不能修改。
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
int num = 0;
int *const ptr = # //const指针必须初始化,并且const指针的值不能修改
int *t = # //通过修改非常量指针指向的对象,完成修改常量指针指向的值的目的
*t = 1; //t指针指向num的地址,其指向的值(num)改为1
cout<<*ptr<<endl; //1
}
上述修改ptr指针所指向的值,可以通过非const指针来修改。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
const int num = 0;
int * const ptr = # //error!const int * -> int *(ptr指向一个非常量)
//若改为const int *ptr/const int * const ptr,可正常运行
cout<<*ptr<<endl;
}
(3)指向常量的常指针
const int p = 3;
const int * const ptr = &p;
ptr是一个const指针,指向了一个int类型的const对象。
函数中使用const
const修饰函数的返回值
(1)const int
const int func1();
(2)const int *
const int * func2();
指针指向的内容不变(func2函数返回值是一个指针,指向一个常量)
(3)int *const
int *const func2();
指针本身不可变(func2函数返回一个int类型常量指针)
const修饰函数参数
(1)传递过来的参数及指针本身在函数内不可变,无意义!
void func(const int var); //传递过来的参数不可变
void func(int *const var); //指针本身不可变
表明参数在函数体内不能被修改,此处var本身就是形参不会改变,没有意义;包括传入的形参是指针也是一样。输入参数采用值传递,由于函数将自动产生临时变量以用于复制该参数,该输入参数本来就无需保护,所以不要加const修饰。
(2)参数指针所指内容为常量不可变
void StringCopy(char *dst, const char *src)
其中src是输入参数,dst是输出参数。给src加上const修饰后,如果函数体内的语句试图改动src的内容,编译器将指出错误,这就是加了const的作用域之一。
(3)参数为引用,为了增加效率同时防止修改
void func(const A &a);
对于非内部数据类型的参数,像void func(A a)这样的声明函数注定效率比较低,因为函数体内将产生A类型的临时对象用于复制参数a,而临时对象的构造、复制、析构过程都将消耗时间。
为了提高效率,可将函数声明改为void func(A &a),因为引用传递仅借用参数别名,不产生临时对象,但它也有缺点:引用传递有可能改变参数a,这不是我门想要的,所以加const修饰。
问题:是否应将void func(int x) 改写为void func(const int &x),以便提高效率?
答:完全没必要,因为内部数据类型的参数不存在构造、析构的过程,而复制也非常快,“值传递”和“引用传递”的效率几乎相当。
小结:对于非内部数据类型的输入参数,应该将“值传递”的方式改为“const 引用传递”,目的是提高效率;对于内部数据类型的输入参数,不要将“值传递”的方式改为“const 引用传递”。否则既达不到提高效率的目的,又降低了函数的可理解性。
类中使用const
在类中,任何不会修改数据成员的函数都应该声明为const类型。如果在编写const成员函数时,不慎修改数据成员,或者调用了其他非const成员函数,编译器将报错,这无疑会提高程序的健壮性。使用const关键字声明的成员函数,称为常成员函数,只有常成员函数才有资格操作常量或者常对象,没有使用const关键字声明的成员函数不能用来操作常对象。
对于类中的const成员变量必须通过列表初始化进行初始化。
class Apple
{
private:
int people[100];
public:
Apple(int i); //构造函数声明
const int apple_number; //const数据成员
};
Apple::Apple(int i)::apple_number(i)//构造函数定义,使用列表初始化
{
}
const对象只能访问const成员函数,而非const对象可以访问任意的成员函数,包括const成员函数。
//apple.cpp
class Apple
{
private:
int people[100];
public:
Apple(int i); //构造函数
const int apple_number;
void take(int num) const;//成员函数
int add(int num);
int add(int num) const;
int getCount() const;
};
//main.cpp
#include<iostream>
#include"apple.cpp"
using namespace std;
Apple::Apple(int i):apple_number(i) //构造函数的定义,使用初始值列表
{
}
int Apple::add(int num){ //非常量成员函数定义,非const对象访问const成员函数
take(num);
}
int Apple::add(int num) const{ //add成员函数重载,const对象默认选择const成员函数
take(num);
}
void Apple::take(int num) const
{
cout<<"take func "<<num<<endl;
}
int Apple::getCount() const
{
take(1);
// add(1); //error,const对象只能访问const成员函数,而add方法非const修饰。
// 但是调用a.getCount()的对象是非const啊,按道理可以访问任意成员函数。。。???例子是不是有问题?
return apple_number;
}
int main(){
Apple a(2); //非const对象
cout<<a.getCount()<<endl;
a.add(10);
const Apple b(3); //const对象
b.add(100);
return 0;
}
//编译: g++ -o main main.cpp apple.cpp
//结果
take func 1
2
take func 10
take func 100
除了上述的初始化const常量用初始化列表方式外,也可以通过下面方法:
一:将常量定义与static结合
static const int apple_number
二:在外面初始化
const int Apple::apple_number=10;
三:如果你使用C++11进行编译,直接可以在定义处初始化
static const int apple_number=10;
//or
const int apple_number=10;
这里提到了static,下面简单的说一下:在C++中,static静态成员变量不能在类的内部初始化。在类的内部只是声明,定义必须在类的外部,通常在类的实现文件中初始化。
static int ap; //在类中声明
int Apple::ap=666 //在类实现文件中使用