C++中的const限定符

来源：互联网发布：lars算法编辑：程序博客网时间：2024/06/06 02:42

一、C++中为什么会引入const？

　　C++的提出者当初是基于什么样的目的引入（或者说保留）const关键字呢？这是一个有趣又有益的话题，对理解const很有帮助。

1．大家知道，C++有一个类型严格的编译系统，这使得C++程序的错误在编译阶段即可发现许多，从而使得出错率大为减少，因此，也成为了C++与C相比，有着突出优点的一个方面。

2． C中很常见的预处理指令 #define VariableName VariableValue可以很方便地进行值替代，这种值替代至少在三个方面优点突出：

　　（1）避免了意义模糊的数字出现，使得程序语义流畅清晰，如下例：
　　#define USER_NUM_MAX 107这样就避免了直接使用107带来的困惑。

　　（2）可以很方便地进行参数的调整与修改，如上例，当人数由107变为201时，进改动此处即可，

　　（3）提高了程序的执行效率，由于使用了预编译器进行值替代，并不需要为这些常量分配存储空间，所以执行的效率较高。

　　鉴于以上的优点，这种预定义指令的使用在程序中随处可见。

3．说到这里，大家可能会迷惑上述的1点、2点与const有什么关系呢?,好，请接着向下看来：

　　预处理语句虽然有以上的许多优点，但它有个比较致命的缺点，即，预处理语句仅仅只是简单值替代，缺乏类型的检测机制。这样预处理语句就不能享受C++严格类型检查的好处，从而可能成为引发一系列错误的隐患。

4．好了，第一阶段结论出来了：
结论： Const推出的初始目的，正是为了取代预编译指令，消除它的缺点，同时继承它的优点。

现在它的形式变成了：

Const DataType VariableName = VariableValue ;
二、为什么const能很好地取代预定义语句？
const 到底有什么大神通，使它可以振臂一挥取代预定义语句呢？

1.以const修饰的常量值，具有不可变性，这是它能取代预定义语句的基础。

2.很明显，它也同样可以避免意义模糊的数字出现，同样可以很方便地进行参数的调整和修改。

3.C++的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，同时，这也是它取代预定义语句的重要基础。

这里，我要提一下，为什么说这一点是也是它能取代预定义语句的基础，这是因为，编译器不会去读存储的内容，如果编译器为const分配了存储空间，它就不能够成为一个编译期间的常量了。

4.const定义也像一个普通的变量定义一样，它会由编译器对它进行类型的检测，消除了预定义语句的隐患。

三、const指针的使用，传递与返回地址

1.指向常量的指针（*P是常量，P不是常量）

例子：

#include <iostream.h>

using namespace std;

void main()
{
const int a =5;
const int b = 6;

int c =7;

//int *p= &a; //error! 不能将constint* 赋值给int*。因为如果给*p

//赋值就相当于给a赋值，而a是const常量，所以不行

constint* p = &a; //ok! const约束了指针所指向的对象的常量性，

//并未约束指针本身
//*p =10; //error!

p =&b; //ok!并未约束指针本身

   p =&c;    //ok!可以将int* 赋值给const int*
   c = 15;
// *p =15;   //error!虽然c可以被赋值，确不能向*p赋值(p指向c)，
}

分析：

上面的代码中最重要的一句是 const int* p = &a;
　　这句从右向左读作：p是一个指向int类型的,被定义成const的对象的指针；
　　这样的一种声明方式的作用是可以修改p这个指针所指向的内存地址却不能修改指向对象的值。说明沿着指针的方向进行赋值是错误的。

2.指针常量（P是常量，*P不是常量）

例子：

#include <iostream.h>

using namespace std;

void main()
{
int a = 5;
int b = 6;

int*const p = &a;
// p =&b; //p的l-value性被约束，不能再切换到b;

*p =15; //*p未被约束
}

分析：

这样的一种声明方式的作用是不可以修改p这个指针所指向的内存地址却能修改指向对象的值。指向这个内存地址就从一而终了。

3.指向常量的指针常量（P是常量，*P是常量）

例子：

#include <iostream.h>

using namespace std;

void main()
{
int a = 5;
int b = 6;

   constint* const p = &a;
// p =&b;   //p被约束
// *p =15;  //*p也被约束
}

分析：

上面的代码中最重要的一句是 const int* const p = &a;
　　这句从右向左读作：p是一个指向int类型对象的const指针；

　　这样的一种声明方式的作用是你既不可以修改pi所指向对象的内存地址也不能利用指针的解引用方式修改对象的值。

总结：c++的发明者为什么搞出这么多的东西来约束指针的行为呢？目的只有一个：约束指针的行为，可能他对c的指针不满意！

四、const 限定函数的传递值参数：

例子：

　 void Fun(const int Var);

分析：

上述写法限定参数在函数体中不可被改变。由值传递的特点可知，Var在函数体中的改变不会影响到函数外部。所以，此限定与函数的使用者无关，仅与函数的编写者有关。
结论：

最好在函数的内部进行限定，对外部调用者屏蔽，以免引起困惑。如可改写如下：

voidFun(int Var){
const int & VarAlias = Var;

VarAlias ....

.....

}

五、const 限定函数的值型返回值：

例子：

const intFun1();

constMyClass Fun2();

分析:

上述写法限定函数的返回值不可被更新，当函数返回内部的类型时（如Fun1），已经是一个数值，当然不可被赋值更新，所以，此时const无意义，最好去掉，以免困惑。当函数返回自定义的类型时（如Fun2），这个类型仍然包含可以被赋值的变量成员，所以，此时有意义。

六、const 限定类的成员函数：

例子：

class ClassName {

　 public:

　　int Fun() const;

　 .....

}

注意：

采用此种const后置的形式是一种规定，是因为const修饰函数的位置都已经被占据了，不得以，才采取了这么别扭的方式。在此函数的声明中和定义中均要使用const,因为const已经成为类型信息的一部分。

获得能力：可以操作常量对象。

失去能力：不能修改类的数据成员，不能在函数中调用其他不是const的函数。