C++ 类中 关于常量定义 理解总结

前言

有时我们希望某些常量只在类中有效。由于#define定义的宏常量是 全局 的，不能达到目的，于是想当然地觉得应该用 const修饰 数据成员来实现。const数据成员的确是存在的，但其含义却不是我们所期望的。const数据成员只在某个对象生存期内是常量，而对于整个类而言却是可变的，因为类可以创建多个对象，不同的对象其const数据成员的值可以不同。

正题

（1）不能在类声明中初始化 const 数据成员。以下用法是错误的，因为类的对象未被创建时，编译器不知道 SIZE 的值是什么。

class A 
{
  const int SIZE = 100;   // 错误，企图在类声明中初始化 const 数据成员 
  int array[SIZE];  // 错误，未知的 SIZE 
};

（2）const 数据成员的初始化只能在类构造函数的初始化表中进行，例如某变量可以在构造函数的函数体中初始化

class A 
{
  A(int size);  // 构造函数 
  const int SIZE ;    
}; 
A::A(int size) : SIZE(size)  // 构造函数的
{ 

} 
A  a(200); // 对象 a 的 SIZE 值为 200 
A  b(300); // 对象 b 的 SIZE 值为 300

建立在整个类中都恒定的常量

以下介绍两种方法：

1.用类中的枚举常量来实现。例如 ：

class A 
{
  enum { SIZE1 = 100, SIZE2 = 200}; // 枚举常量
  int array1[SIZE1];  
  int array2[SIZE2]; 
};

分析：枚举常量不会占用对象的存储空间，它们在编译时被全部求值。

缺点：它的隐含数据类型是整数，其最大值有限，且不能表示浮点数（如 PI=3.14159）。

2.使用关键字 **static ** 来实现。例如 ：

class A
{
 static const int SIZE=100;
 int array[SIZE];
};

分析：这将创建一个名为SIZE的常量，该常量将与其他静态变量存储在一起，而不是存储在某个对象中。因此，此常量将被整个类的所有对象共享

注意：只能利用这种技术声明值为整数或者枚举的静态常量，或者说只有static const的整型或枚举型量才能如此初始化。而不能存储double类型的常量。这就很有局限性，例如：

class Y 
{
  const int c3 = 7;          // error: not static
  static int c4 = 7;         // error: not const
  static const float c5 = 7; // error not integral
};

注：在自己的VC++6.0运行static const int c4 = 7;是报错的，估计是编译器太老了

关于类中 static 详细说明：

（1）tatic 是 属于整个类 的，不是属于对象的；
（2） static 数据成员和普通数据成员一样，不能在类定义体中进行初始化，应该在类定义体外进行初始化，初始化时不要在加static 修饰；注意，static数据成员不是通过类构造函数进行初始化的！
（3）static const int数据成员在类定义体内直接初始化，这里 只能是int ，不能是其他。
（4）static 数据成员的类型可以使是该成员所属的类类型，非static数据成员被限定为其自生类对象的指针或引用。
（5）static 成员函数 没有this指针 。
（6）static 成员函数不能声明为const。为什么呢？因为static成员函数不是任何对象的组成部分。const成员函数是指不会修改该成员函数所属的对象。
（7） static 成员函数可以直接访问所属类的static成员，不能访问非static成员，也不能直接使用非static成员函数！也不能访问static const 类型的成员！

那么，为何要有这些不方便的限制？因为类通常声明在头文件中，而头文件往往被许多单元所包含。但是，为了避免链接器设计的复杂化，C++要求每个对象都只能被定义一次。如果C++允许类内定义要作为对象被存在内存中的实体，那么这项要求 就无法满足了。关于C++设计时的一些折衷，参见《The Design and Evolution of C++》