const

来源:互联网 发布:红颜知已 编辑:程序博客网 时间:2024/06/11 13:24

 

1. const常量,如const int max = 100;  
优点:const常量有数据类型,而宏常量没有数据类型。编译器可以对前者进行类型安全检查,而对后者只进行字符替换,没有类型安全检查,并且在字符替换时可能会产生意料不到的错误(边际效应)

2. const 修饰类的数据成员。如:
class A

{
     const int size;
     …
}

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。
所以不能在类声明中初始化const数据成员,因为类的对象未被创建时,编译器不知道const 数据成员的值是什么。如

class A

{

const int size = 100;     //错误

int array[size];          //错误,未知的size

}

const数据成员的初始化只能在类的构造函数的初始化表中进行。要想建立在整个类中都恒定的常量,应该用类中的枚举常量来实现。如

class A

{…

enum {size1=100, size2 = 200 };

int array1[size1];

int array2[size2];

}

枚举常量不会占用对象的存储空间,他们在编译时被全部求值。但是枚举常量的隐含数据类型是整数,其最大值有限,且不能表示浮点数。

3. const修饰指针的情况,见下式:

int b = 500;
const int* a = &            [1]
int const *a = &            [2]
int* const a = &            [3]
const int* const a = &      [4]

如果你能区分出上述四种情况,那么,恭喜你,你已经迈出了可喜的一步。不知道,也没关系,我们可以参考《Effective c++》Item21上的做法,如果const位于星号的左侧,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位于星号的右侧,const就是修饰指针本身,即指针本身是常量。因此,[1]和[2]的情况相同,都是指针所指向的内容为常量(const放在变量声明符的位置无关),这种情况下不允许对内容进行更改操作,如不能*a = 3 ;[3]为指针本身是常量,而指针所指向的内容不是常量,这种情况下不能对指针本身进行更改操作,如a++是错误的;[4]为指针本身和指向的内容均为常量。

4. const的初始化

先看一下const变量初始化的情况
1) 非指针const常量初始化的情况:A b;
const A a = b;

2) 指针const常量初始化的情况:

A* d = new A();
const A* c = d;
或者:const A* c = new A();
3)引用const常量初始化的情况:
A f;
const A& e = f;       // 这样作e只能访问声明为const的函数,而不能访问一般的成员函数;

  
   [思考1]: 以下的这种赋值方法正确吗?
     const A* c=new A();
     A* e = c;
【错误】:修改为const A* c=new A();   A* e = const_cast<A *> (c); //
     [思考2]: 以下的这种赋值方法正确吗?
     A* const c = new A();
     A* b = c;

5. 另外const 的一些强大的功能在于它在函数声明中的应用。在一个函数声明中,const 可以修饰函数的返回值,或某个参数;对于成员函数,还可以修饰是整个函数。有如下几种情况,以下会逐渐的说明用法:A& operator=(const A& a);
void fun0(const A* a );
void fun1( ) const; // fun1( ) 为类成员函数
const A fun2( );

1)修饰参数的const,如 void fun0(const A* a ); void fun1(const A& a);
调用函数的时候,用相应的变量初始化const常量,则在函数体中,按照const所修饰的部分进行常量化,如形参为const A* a,则不能对传递进来的指针的内容进行改变,保护了原指针所指向的内容;如形参为const A& a,则不能对传递进来的引用对象进行改变,保护了原对象的属性。
[注意]:参数const通常用于参数为指针或引用的情况,且只能修饰输入参数;若输入参数采用“值传递”方式,由于函数将自动产生临时变量用于复制该参数,该参数本就不需要保护,所以不用const修饰。

[总结]对于非内部数据类型的输入参数,因该将“值传递”的方式改为“const引用传递”,目的是为了提高效率。例如,将void Func(A a)改为void Func(const A &a)

       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。例如void Func(int x)不应该改为void Func(const int &x)

2)修饰返回值的const,如const A fun2( ); const A* fun3( );
这样声明了返回值后,const按照"修饰原则"进行修饰,起到相应的保护作用。

const Rational operator*(const Rational& lhs, const Rational& rhs)
{
return Rational(lhs.numerator() * rhs.numerator(),
lhs.denominator() * rhs.denominator());
}

返回值用const修饰可以防止允许这样的操作发生:Rational a,b;
Radional c;
(a*b) = c;

一般用const修饰返回值为对象本身(非引用和指针)的情况多用于二目操作符重载函数并产生新对象的时候。
[总结]

1.  一般情况下,函数的返回值为某个对象时,如果将其声明为const时,多用于操作符的重载。通常,不建议用const修饰函数的返回值类型为某个对象或对某个对象引用的情况。原因如下:如果返回值为某个对象为const(const A test = A 实例)或某个对象的引用为const(const A& test = A实例) ,则返回值具有const属性,则返回实例只能访问类A中的公有(保护)数据成员和const成员函数,并且不允许对其进行赋值操作,这在一般情况下很少用到。

2.  如果给采用“指针传递”方式的函数返回值加const修饰,那么函数返回值(即指针)的内容不能被修改,该返回值只能被赋给加const 修饰的同类型指针。如:

const char * GetString(void);

如下语句将出现编译错误:

char *str=GetString();

正确的用法是:

const char *str=GetString();

3. 函数返回值采用“引用传递”的场合不多,这种方式一般只出现在类的赙值函数中,目的是为了实现链式表达。如:

class A

{…

A &operate = (const A &other);   //赋值函数

}
A a,b,c;               //a,b,c为A的对象



a=b=c;             //正常

(a=b)=c;           //不正常,但是合法

若赋值函数的返回值加const修饰,那么该返回值的内容不允许修改,上例中a=b=c依然正确。(a=b)=c就不正确了。
[思考3]: 这样定义赋值操作符重载函数可以吗?
const A& operator=(const A& a);

6. 类成员函数中const的使用
一般放在函数体后,形如:void fun() const;
任何不会修改数据成员的函数都因该声明为const类型。如果在编写const成员函数时,不慎修改了数据成员,或者调用了其他非const成员函数,编译器将报错,这大大提高了程序的健壮性。如:

class Stack

{

public:

       void Push(int elem);

       int Pop(void);

       int GetCount(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

   Return m_num;

}

7.    使用const的一些建议

1 要大胆的使用const,这将给你带来无尽的益处,但前提是你必须搞清楚原委;
2 要避免最一般的赋值操作错误,如将const变量赋值,具体可见思考题;
3 在参数中使用const应该使用引用或指针,而不是一般的对象实例,原因同上;
4
const在成员函数中的三种用法(参数、返回值、函数)要很好的使用;
5
不要轻易的将函数的返回值类型定为const;
6 除了重载操作符外一般不要将返回值类型定为对某个对象的const引用;

[思考题答案]
1 这种方法不正确,因为声明指针的目的是为了对其指向的内容进行改变,而声明的指针e指向的是一个常量,所以不正确;
2 这种方法正确,因为声明指针所指向的内容可变;
3 这种做法不正确;
在const A::operator=(const A& a)中,参数列表中的const的用法正确,而当这样连续赋值的时侯,问题就出现了:
A a,b,c:
(a=b)=c;
因为a.operator=(b)的返回值是对a的const引用,不能再将c赋值给const常量。

mutable和const
声明:这里讨论的const是用来修饰函数的const,而不是用来修饰变量的const。虽然是同一个关键字,但yayv还是觉得把他们当作2个关键字来理解更好一些。
C++中const关键字用来表示一个常量,同时const也用来修饰函数。yayv在这个要明确的概念是:const所修饰的函数只能是类的成员函数,因为const所修饰的函数中,要由编译器负责保护类的成员变量不被修改。而相对的,mutable则是用来修饰类的成员变量,让该变量在const所修饰的成员函数中可以被修改。而且const修饰的函数只能是类的成员函数,mutable修饰的变量只能是类的成员变量。简直就是一对冤家对头~
这里出现了3个问题:
第一:为什么要保护类的成员变量不被修改
第二:为什么用const保护了成员变量,还要再定义一个mutable关键字来突破const的封锁线?
第三:到底有没有必要使用const 和 mutable这两个关键字?
yayv对这三个问题的看法是:
       保护类的成员变量不在成员函数中被修改,是为了保证模型的逻辑正确,通过用const关键字来避免在函数中错误的修改了类对象的状态。并且在所有使用该成员函数的地方都可以更准确的预测到使用该成员函数的带来的影响。
      
而mutable则是为了能突破const的封锁线,让类的一些次要的或者是辅助性的成员变量随时可以被更改。
      
没有使用const和mutable关键字当然没有错,const和mutable关键字只是给了建模工具更多的设计约束和设计灵活性,而且程序员也可以把更多的逻辑检查问题交给编译器和建模工具去做,从而减轻程序员的负担(yayv觉得这只不过是把负担移交给了设计人员~, :(,并没有降低任何工作量 )。
如果开发过程有比较严格的迭代过程,使用这两个关键字应该更能体现出他们的作用。

 

 

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const用法总结_C++中
2009年01月16日 星期五 15:59

1. const修饰普通变量和指针

const修饰变量,一般有两种写法:

const TYPE value;

TYPE const value;

这两种写法在本质上是一样的。它的含义是:const修饰的类型为TYPE的变量value是不可变的。

对于一个非指针的类型TYPE,无论怎么写,都是一个含义,即value只不可变。

例如:

const int nValue         //nValueconst

int const nValue    // nValueconst

但是对于指针类型的TYPE,不同的写法会有不同情况,例如:

A. const char *pContent;

B. char * const pContent;

C. char const *pContent;

D. const char* const pContent;

 

对于前三种写法,我们可以换个方式,给其加上括号

A. const (char) *pContent;

B. (char*) const pContent;

C. (char) const *pContent;

这样就一目了然。根据对于const修饰非指针变量的规则,很明显,A=C.

 

- 对于A,C, const修饰的类型为char的变量*pContent为常量,因此,pContent的内容为常量不可变.

- 对于B, 其实还有一种写法: const (char*) pContent;

含义为:const修饰的类型为char*的变量pContent为常量,因此,pContent指针本身为常量不可变.

- 对于D, 其实是AB的混合体,表示指针本身和指针内容两者皆为常量不可变

 

总结:

(1) 指针本身是常量不可变

(char*) const pContent;

const (char*) pContent;

 

(2) 指针所指向的内容是常量不可变

const (char) *pContent;

(char) const *pContent;

 

(3) 两者都不可变

const char* const pContent;

 

还有其中区别方法:

沿着*号划一条线,

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。

2. const修饰函数参数

const修饰函数参数是它最广泛的一种用途,它表示函数体中不能修改参数的值(包括参数本身的值或者参数其中包含的值)。它可以很好

void function(const int Var); //传递过来的参数在函数内不可以改变(无意义,因为Var本身就是形参)

void function(const char* Var); //参数指针所指内容为常量不可变

void function(char* const Var); //参数指针本身为常量不可变(也无意义, 因为char* Var也是形参)

 

参数为引用,为了增加效率同时防止修改。

修饰引用参数时:

void function(const Class& Var);//引用参数在函数内不可以改变

void function(const TYPE& Var); //引用参数在函数内为常量不可变

 

3. const 修饰函数返回值

const修饰函数返回值其实用的并不是很多,它的含义和const修饰普通变量以及指针的含义基本相同。

(1) const int fun1() 这个其实无意义,因为参数返回本身就是赋值。

(2) const int * fun2()

调用时 const int *pValue = fun2();

我们可以把fun2()看作成一个变量,那么就是我们上面所说的1.(1)的写法,即指针内容不可变。

(3) int* const fun3()

调用时 int * const pValue = fun2();

我们可以把fun2()看作成一个变量,那么就是我们上面所说的1.(2)的写法,即指针本身不可变。

4. const修饰类对象/对象指针/对象引用

const修饰类对象表示该对象为常量对象,其中的任何成员都不能被修改。对于对象指针和对象引用也是一样。

const修饰的对象,该对象的任何非const成员函数都不能被调用,因为任何非const成员函数会有修改成员变量的企图。

例如:

class AAA

{
   void func1();

void func2() const;

}

const AAA aObj;

aObj.func1(); ×

aObj.func2(); 正确

 

const AAA* aObj = new AAA();

aObj->func1(); ×

aObj->func2(); 正确

 

5. const修饰成员变量

const修饰类的成员函数,表示成员常量,不能被修改,同时它只能在初始化列表中赋值。

 

class A

{

  

   const int nValue;       //成员常量不能被修改

  

   A(int x): nValue(x) {}; //只能在初始化列表中赋值

}

 

6. const修饰成员函数

const修饰类的成员函数,则该成员函数不能修改类中任何非const成员函数。一般写在函数的最后来修饰。

 

class A

{

  

void function()const; //常成员函数, 它不改变对象的成员变量. 也不能调用类中任何非const成员函数。

}

对于const类对象/指针/引用,只能调用类的const成员函数,因此,const修饰成员函数的最重要作用就是限制对于const对象的使用。

 

7. const常量与define宏定义的区别

(1) 编译器处理方式不同

define宏是在预处理阶段展开。

const常量是编译运行阶段使用。

(2) 类型和安全检查不同

define宏没有类型,不做任何类型检查,仅仅是展开。

const常量有具体的类型,在编译阶段会执行类型检查。

(3) 存储方式不同

define宏仅仅是展开,有多少地方使用,就展开多少次,不会分配内存。

const常量会在内存中分配(可以是堆中也可以是栈中)

 

 

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const是一个C语言的关键字,它限定一个变量不允许被改变。使用const在一定程度上可以提高程序的健壮性,另外,在观看别人代码的时候,清晰理解const所起的作用,对理解对方的程序也有一些帮助。

虽然这听起来很简单,但实际上,const的使用也是c语言中一个比较微妙的地方,微妙在何处呢?请看下面几个问题。

问题:const变量 & 常量

为什么我象下面的例子一样用一个const变量来初始化数组,ANSI C的编译器会报告一个错误呢?

const int n = 5;

int a[n]; 

答案与分析:

1)、这个问题讨论的是“常量”与“只读变量”的区别。常量肯定是只读的,例如5, “abc”,等,肯定是只读的,因为程序中根本没有地方存放它的值,当然也就不能够去修改它。而“只读变量”则是在内存中开辟一个地方来存放它的值,只不过这个值由编译器限定不允许被修改。C语言关键字const就是用来限定一个变量不允许被改变的修饰符(Qualifier)。上述代码中变量n被修饰为只读变量,可惜再怎么修饰也不是常量。而ANSI C规定数组定义时维度必须是“常量”,“只读变量”也是不可以的。

2)、注意:在ANSI C中,这种写法是错误的,因为数组的大小应该是个常量,而const int n,n只是一个变量(常量 != 不可变的变量,但在标准C++中,这样定义的是一个常量,这种写法是对的),实际上,根据编译过程及内存分配来看,这种用法本来就应该是合理的,只是ANSI C对数组的规定限制了它。

3)、那么,在ANSI C 语言中用什么来定义常量呢?答案是enum类型和#define宏,这两个都可以用来定义常量。

问题:const变量 & const 限定的内容

下面的代码编译器会报一个错误,请问,哪一个语句是错误的呢?

typedef char * pStr;

char string[4] = "abc";

const char *p1 = string;

const pStr p2 = string;

p1++;

p2++;

答案与分析:

问题出在p2++上。

1)、const使用的基本形式: const char m;

限定m不可变。

2)、替换1式中的m, const char *pm;

限定*pm不可变,当然pm是可变的,因此问题中p1++是对的。

3)、替换1式char, const newType m;

限定m不可变,问题中的charptr就是一种新类型,因此问题中p2不可变,p2++是错误的。

问题:const变量 & 字符串常量

请问下面的代码有什么问题?

char *p = "i'm hungry!";

p[0]= 'I'; 

答案与分析:

上面的代码可能会造成内存的非法写操作。分析如下, “i'm hungry”实质上是字符串常量,而常量往往被编译器放在只读的内存区,不可写。p初始指向这个只读的内存区,而p[0] = 'I'则企图去写这个地方,编译器当然不会答应。

问题:const变量 & 字符串常量2

请问char a[3] = "abc" 合法吗?使用它有什么隐患?

答案与分析:

在标准C中这是合法的,但是它的生存环境非常狭小;它定义一个大小为3的数组,初始化为“abc”,,注意,它没有通常的字符串终止符'/0',因此这个数组只是看起来像C语言中的字符串,实质上却不是,因此所有对字符串进行处理的函数,比如strcpy、printf等,都不能够被使用在这个假字符串上。

问题5:const & 指针

类型声明中const用来修饰一个常量,有如下两种写法,那么,请问,下面分别用const限定不可变的内容是什么?

1)、const在前面

const int nValue; //nValue是const

const char *pContent; //*pContent是const, pContent可变

const (char *) pContent;//pContent是const,*pContent可变

char* const pContent; //pContent是const,*pContent可变

const char* const pContent; //pContent和*pContent都是const

2)、const在后面,与上面的声明对等

int const nValue; // nValue是const

char const * pContent;// *pContent是const, pContent可变

(char *) const pContent;//pContent是const,*pContent可变

char* const pContent;// pContent是const,*pContent可变

char const* const pContent;// pContent和*pContent都是const

答案与分析:

const和指针一起使用是C语言中一个很常见的困惑之处,在实际开发中,特别是在看别人代码的时候,常常会因为这样而不好判断作者的意图,下面讲一下我的判断原则:

沿着*号划一条线,const和谁在一边,那么谁就是const,即const限定的元素就是它。你可以根据这个规则来看上面声明的实际意义,相信定会一目了然。

另外,需要注意:对于const (char *) ; 因为char *是一个整体,相当于一个类型(如 char),因此,这是限定指针是const。

 

const类型定义:指明变量或对象的值是不能被更新,引入目的是为了取代预编译指令

**************常量必须被初始化*************************

cons的作用
   (1)可以定义const常量        例如:
             const int Max=100;
             int Array[Max];       
   (2)便于进行类型检查           例如:
             void f(const int i) { .........}
        编译器就会知道i是一个常量,不允许修改;
   (3)可以保护被修饰的东西,防止意外的修改,增强程序的健壮性。
        还是上面的例子,如果在函数体内修改了i,编译器就会报错;
        例如:
             void f(const int i) { i=10;//error! }
    (5) 为函数重载提供了一个参考。
         class A
         {
           ......
           void f(int i)       {......} file://一个函数
           void f(int i) const {......} file://上一个函数的重载
            ......
          };
     (6) 可以节省空间,避免不必要的内存分配。
         例如:
              #define PI 3.14159         file://常量宏
              const doulbe Pi=3.14159; file://此时并未将Pi放入ROM中
              ......
              double i=Pi;               file://此时为Pi分配内存,以后不再分配!
              double I=PI;               file://编译期间进行宏替换,分配内存
              double j=Pi;               file://没有内存分配
              double J=PI;               file://再进行宏替换,又一次分配内存!
         const定义常量从汇编的角度来看,只是给出了对应的内存地址,而不是象#define一样给出的是立即数,所以,const定义的常量在程序运行过程中只有一份拷贝,而#define定义的常量在内存中有若干个拷贝。
     (7) 提高了效率。
           编译器通常不为普通const常量分配存储空间,而是将它们保存在符号表中,这使得它成为一个编译期间的常量,没有了存储与读内存的操作,使得它的效率也很高。

使用const
   (1)修饰一般常量,常数组,常对象
   修饰符const可以用在类型说明符前,也可以用在类型说明符后。      例如:  
           int const x=2;  或  const int x=2;

       int const a[5]={1, 2, 3, 4, 5};    或 const int a[5]={1, 2, 3, 4, 5};

           class A;      const A a; 或     A const a;
     
   (2)修饰指针
        const int *A;    或 int const *A; //const修饰指向的对象,A可变,A指向的对象不可变
        int *const A;              //const修饰指针A,     A不可变,A指向的对象可变
        const int *const A;      //指针A和A指向的对象都不可变
   (3)修饰引用
       const double & v;      该引用所引用的对象不能被更新
 (4)修饰函数的返回值:
        const修饰符也可以修饰函数的返回值,是返回值不可被改变,格式如下:
            const int Fun1();
            const MyClass Fun2();
   (5)修饰类的成员函数:
        const修饰符也可以修饰类的成员函数,格式如下:
            class ClassName
     {
             public:
                  int Fun() const;
                    .....
             };
        这样,在调用函数Fun时就不能修改类里面的数据
    (6)在另一连接文件中引用const常量
         extern const int i;     //正确的引用
         extern const int j=10; //错误!常量不可以被再次赋值
   


*******************放在类内部的常量有什么限制?
  
        class A
        {
         private:
           const int c3 = 7;               // err
           static int c4 = 7;               // err
            static const float c5 = 7; // err
          ......
};
初始化类内部的常量
         1 初始化列表:
         class A
         {
          public:
                A(int i=0):test(i) {}
          private:
                const int i;
          };
          2 外部初始化,例如:
         class A
         {
          public:
                A() {}
          private:
                static const int i;  
          };
          const int A::i=3;

 

 

const在C语言中算是一个比较新的描述符,我们称之为常量修饰符,意即其所修饰

的对象为常量(immutable)。

我们来分情况看语法上它该如何被使用。

1、函数体内修饰局部变量。

例:

void func(){

const int a=0;

}

首先,我们先把const这个单词忽略不看,那么a是一个int类型的局部自动变量,

我们给它赋予初始值0。

然后再看const.

const作为一个类型限定词,和int有相同的地位。

const int a;

int const a;

是等价的。于是此处我们一定要清晰的明白,const修饰的对象是谁,是a,和int没

有关系。const 要求他所修饰的对象为常量,不可被改变,不可被赋值,不可作为

左值(l-value)。

这样的写法也是错误的。

const int a;

a=0;

这是一个很常见的使用方式:

const double pi=3.14;

在程序的后面如果企图对pi再次赋值或者修改就会出错。

然后看一个稍微复杂的例子。

const int* p;

还是先去掉const 修饰符号。

注意,下面两个是等价的。

int* p;

int *p;

其实我们想要说的是,*p是int类型。那么显然,p就是指向int的指针。

同理

const int* p;

其实等价于

const int (*p);

int const (*p);

即,*p是常量。也就是说,p指向的数据是常量。

于是

p+=8; //合法

*p=3; //非法,p指向的数据是常量。

那么如何声明一个自身是常量指针呢?方法是让const尽可能的靠近p;

int* const p;

const右面只有p,显然,它修饰的是p,说明p不可被更改。然后把const去掉,可以

看出p是一个指向 int形式变量的指针。

于是

p+=8; //非法

*p=3; //合法

再看一个更复杂的例子,它是上面二者的综合

const int* const p;

说明p自己是常量,且p指向的变量也是常量。

于是

p+=8; //非法

*p=3; //非法

const 还有一个作用就是用于修饰常量静态字符串。

例如:

const char* name="David";

如果没有const,我们可能会在后面有意无意的写name[4]='x'这样的语句,这样会

导致对只读内存区域的赋值,然后程序会立刻异常终止。有了 const,这个错误就

能在程序被编译的时候就立即检查出来,这就是const的好处。让逻辑错误在编译

期被发现。

const 还可以用来修饰数组

const char s[]="David";

与上面有类似的作用。

2、在函数声明时修饰参数

来看实际中的一个例子。

NAME

memmove -- copy byte string

LIBRARY

Standard C Library (libc, -lc)

SYNOPSIS

#include <string.h>

void *

memmove(void *dst, const void *src, size_t len);

这是标准库中的一个函数,用于按字节方式复制字符串(内存)。

它的第一个参数,是将字符串复制到哪里去(dest),是目的地,这段内存区域必须

是可写。

它的第二个参数,是要将什么样的字符串复制出去,我们对这段内存区域只做读

取,不写。

于是,我们站在这个函数自己的角度来看,src 这个指针,它所指向的内存内所存

储的数据在整个函数执行的过程中是不变。于是src所指向的内容是常量。于是就

需要用const修饰。

例如,我们这里这样使用它。

const char* s="hello";

char buf[100];

memmove(buf,s,6); //这里其实应该用strcpy或memcpy更好

如果我们反过来写,

memmove(s,buf,6);

那么编译器一定会报错。事实是我们经常会把各种函数的参数顺序写反。事实是编

译器在此时帮了我们大忙。如果编译器静悄悄的不报错,(在函数声明处去掉

const即可),那么这个程序在运行的时候一定会崩溃。

这里还要说明的一点是在函数参数声明中const一般用来声明指针而不是变量本身。

例如,上面的size_t len,在函数实现的时候可以完全不用更改len的值,那么是否

应该把len也声明为常量呢?可以,可以这么做。我们来分析这么做有什么优劣。

如果加了const,那么对于这个函数的实现者,可以防止他在实现这个函数的时候修

改不需要修改的值(len),这样很好。

但是对于这个函数的使用者,

1。这个修饰符号毫无意义,我们可以传递一个常量整数或者一个非常量整数过

去,反正对方获得的只是我们传递的一个copy。

2。暴露了实现。我不需要知道你在实现这个函数的时候是否修改过len的值。

所以,const一般只用来修饰指针。

再看一个复杂的例子

int execv(const char *path, char *const argv[]);

着重看后面这个,argv.它代表什么。

如果去掉const,我们可以看出

char * argv[];

argv是一个数组,它的每个元素都是char *类型的指针。

如果加上const.那么const修饰的是谁呢?他修饰的是一个数组,argv[],意思就是

说这个数组的元素是只读的。那么数组的元素的是什么类型呢?是char *类型的指

针.也就是说指针是常量,而它指向的数据不是。

于是

argv[1]=NULL; //非法

argv[0][0]='a'; //合法

3、全局变量。

我们的原则依然是,尽可能少的使用全局变量。

我们的第二条规则 则是,尽可能多的使用const。

如果一个全局变量只在本文件中使用,那么用法和前面所说的函数局部变量没有什

么区别。

如果它要在多个文件间共享,那么就牵扯到一个存储类型的问题。

有两种方式。

1.使用extern

例如

/* file1.h */

extern const double pi;

/* file1.c */

const double pi=3.14;

然后其他需要使用pi这个变量的,包含file1.h

#include "file1.h"

或者,自己把那句声明复制一遍就好。

这样做的结果是,整个程序链接完后,所有需要使用pi这个变量的共享一个存储区域。

2.使用static,静态外部存储类

/* constant.h */

static const pi=3.14;

需要使用这个变量的*.c文件中,必须包含这个头文件。

前面的static一定不能少。否则链接的时候会报告说该变量被多次定义。

这样做的结果是,每个包含了constant.h的*.c文件,都有一份该变量自己的copy,

该变量实际上还是被定义了多次,占用了多个存储空间,不过在加了static关键字

后,解决了文件间重定义的冲突。

坏处是浪费了存储空间,导致链接完后的可执行文件变大。但是通常,这个,小小

几字节的变化,不是问题。

好处是,你不用关心这个变量是在哪个文件中被初始化的。

最后,说说const的作用。

const 的好处,是引入了常量的概念,让我们不要去修改不该修改的内存。直接的

作用就是让更多的逻辑错误在编译期被发现。所以我们要尽可能的多使用const。

但是很多人并不习惯使用它,更有甚者,是在整个程序 编写/调试 完后才补

const。如果是给函数的声明补const,尚好。如果是给 全局/局部变量补const,那

么……那么,为时已晚,无非是让代码看起来更漂亮了。

 

1. const常量,如const int max = 100;

优点:const常量有数据类型,而宏常量没有数据类型。编译器可以对前者进行类型安全检查,而对后者只进行字符替换,没有类型安全检查,并且在字符替换时可能会产生意料不到的错误(边际效应)

2. const 修饰类的数据成员。如:

class A

{

const int size;

}

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。所以不能在类声明中初始化const数据成员,因为类的对象未被创建时,编译器不知道const 数据成员的值是什么。如

class A

{

const int size = 100; //错误

int array[size]; //错误,未知的size

}

const数据成员的初始化只能在类的构造函数的初始化表中进行。要想建立在整个类中都恒定的常量,应该用类中的枚举常量来实现。如

class A

{…

enum {size1=100, size2 = 200 };

int array1[size1];

int array2[size2];

}

枚举常量不会占用对象的存储空间,他们在编译时被全部求值。但是枚举常量的隐含数据类型是整数,其最大值有限,且不能表示浮点数。

3. const修饰指针的情况,见下式:

int b = 500;

const int* a = & [1]

int const *a = & [2]

int* const a = & [3]

const int* const a = & [4]

如果你能区分出上述四种情况,那么,恭喜你,你已经迈出了可喜的一步。不知道,也没关系,我们可以参考《Effective c++》Item21上的做法,如果const位于星号的左侧,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位于星号的右侧,const就是修饰指针本身,即指针本身是常量。因此,[1]和[2]的情况相同,都是指针所指向的内容为常量(const放在变量声明符的位置无关),这种情况下不允许对内容进行更改操作,如不能*a = 3 ;[3]为指针本身是常量,而指针所指向的内容不是常量,这种情况下不能对指针本身进行更改操作,如a++是错误的;[4]为指针本身和指向的内容均为常量。

 

4. const的初始化

先看一下const变量初始化的情况

1) 非指针const常量初始化的情况:A b;

const A a = b;

2) 指针const常量初始化的情况:

A* d = new A();

const A* c = d;

或者:const A* c = new A();

3)引用const常量初始化的情况:

A f;

const A& e = f; // 这样作e只能访问声明为const的函数,而不能访问一

般的成员函数;

[思考1]: 以下的这种赋值方法正确吗?

const A* c=new A();

A* e = c;

[思考2]: 以下的这种赋值方法正确吗?

A* const c = new A();

A* b = c;

 

 

5. 另外const 的一些强大的功能在于它在函数声明中的应用。在一个函数声明中,const 可以修饰函数的返回值,或某个参数;对于成员函数,还可以修饰是整个函数。有如下几种情况,以下会逐渐的说明用法:A& operator=(const A& a);

void fun0(const A* a );

void fun1( ) const; // fun1( ) 为类成员函数

const A fun2( );

1) 修饰参数的const,如 void fun0(const A* a ); void fun1(const A& a);

调用函数的时候,用相应的变量初始化const常量,则在函数体中,按照const所修饰的部分进行常量化,如形参为const A* a,则不能对传递进来的指针的内容进行改变,保护了原指针所指向的内容;如形参为const A& a,则不能对传递进来的引用对象进行改变,保护了原对象的属性。

[注意]:参数const通常用于参数为指针或引用的情况,且只能修饰输入参数;若输入参数采用“值传递”方式,由于函数将自动产生临时变量用于复制该参数,该参数本就不需要保护,所以不用const修饰。

[总结]对于非内部数据类型的输入参数,因该将“值传递”的方式改为“const引用传递”,目的是为了提高效率。例如,将void Func(A a)改为void Func(const A &a)

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。例如void Func(int x)不应该改为void Func(const int &x)

2) 修饰返回值的const,如const A fun2( ); const A* fun3( );

这样声明了返回值后,const按照"修饰原则"进行修饰,起到相应的保护作用。const Rational operator*(const Rational& lhs, const Rational& rhs)

{

return Rational(lhs.numerator() * rhs.numerator(),

lhs.denominator() * rhs.denominator());

}

返回值用const修饰可以防止允许这样的操作发生:Rational a,b;

Radional c;

(a*B) = c;

一般用const修饰返回值为对象本身(非引用和指针)的情况多用于二目操作符重载函数并产生新对象的时候。

[总结]

1. 一般情况下,函数的返回值为某个对象时,如果将其声明为const时,多用于操作符的重载。通常,不建议用const修饰函数的返回值类型为某个对象或对某个对象引用的情况。原因如下:如果返回值为某个对象为const(const A test = A 实例)或某个对象的引用为const(const A& test = A实例) ,则返回值具有const属性,则返回实例只能访问类A中的公有(保护)数据成员和const成员函数,并且不允许对其进行赋值操作,这在一般情况下很少用到。

2. 如果给采用“指针传递”方式的函数返回值加const修饰,那么函数返回值(即指针)的内容不能被修改,该返回值只能被赋给加const 修饰的同类型指针。如:

const char * GetString(void);

如下语句将出现编译错误:

char *str=GetString();

正确的用法是:

const char *str=GetString();

3. 函数返回值采用“引用传递”的场合不多,这种方式一般只出现在类的赙值函数中,目的是为了实现链式表达。如:

class A

{…

A &operate = (const A &other); //负值函数

}

A a,b,c; //a,b,c为A的对象

a=b=c; //正常

(a=B)=c; //不正常,但是合法

若负值函数的返回值加const修饰,那么该返回值的内容不允许修改,上例中a=b=c依然正确。(a=B)=c就不正确了。

[思考3]: 这样定义赋值操作符重载函数可以吗?

const A& operator=(const A& a);

6. 类成员函数中const的使用

一般放在函数体后,形如:void fun() const;

任何不会修改数据成员的函数都因该声明为const类型。如果在编写const成员函数时,不慎修改了数据成员,或者调用了其他非const成员函数,编译器将报错,这大大提高了程序的健壮性。如:

class Stack

{

public:

void Push(int elem);

int Pop(void);

int GetCount(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

Return m_num;

}

7. 使用const的一些建议

1 要大胆的使用const,这将给你带来无尽的益处,但前提是你必须搞清楚原委;

2 要避免最一般的赋值操作错误,如将const变量赋值,具体可见思考题;

3 在参数中使用const应该使用引用或指针,而不是一般的对象实例,原因同上;

4 const在成员函数中的三种用法(参数、返回值、函数)要很好的使用;

5 不要轻易的将函数的返回值类型定为const;

6除了重载操作符外一般不要将返回值类型定为对某个对象的const引用;

[思考题答案]

1 这种方法不正确,因为声明指针的目的是为了对其指向的内容进行改变,而声明的指针e指向的是一个常量,所以不正确;

2 这种方法正确,因为声明指针所指向的内容可变;

3 这种做法不正确;

在const A::operator=(const A& a)中,参数列表中的const的用法正确,而当这样连续赋值的时侯,问题就出现了:

A a,b,c:

(a=B)=c;

因为a.operator=(B)的返回值是对a的const引用,不能再将c赋值给const常量。

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