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const使用詳解

const使用詳解
作者:康建東

關(guān)于C++中的const關(guān)鍵字的用法非常靈活,而使用const將大大改善程序的健壯性,現(xiàn)將本人的一些體會(huì)總結(jié)如下,期望對(duì)大家有所幫助:

 一 const基礎(chǔ)

如果const關(guān)鍵字不涉及到指針,我們很好理解,下面是涉及到指針的情況:

int b = 500;const int* a = &b; 			[1]int const *a = &b;			[2]int* const a = &b;			[3]const int* const a = &b;	[4]
如果你能區(qū)分出上述四種情況,那么,恭喜你,你已經(jīng)邁出了可喜的一步。不知道,也沒(méi)關(guān)系,我們可以參考《Effective c++》Item21上的做法,如果const位于星號(hào)的左側(cè),則const就是用來(lái)修飾指針?biāo)赶虻淖兞?,即指針指向?yàn)槌A浚蝗绻鹀onst位于星號(hào)的右側(cè),const就是修飾指針本身,即指針本身是常量。因此,[1]和[2]的情況相同,都是指針?biāo)赶虻膬?nèi)容為常量(const放在變量聲明符的位置無(wú)關(guān)),這種情況下不允許對(duì)內(nèi)容進(jìn)行更改操作,如不能*a = 3 ;[3]為指針本身是常量,而指針?biāo)赶虻膬?nèi)容不是常量,這種情況下不能對(duì)指針本身進(jìn)行更改操作,如a++是錯(cuò)誤的;[4]為指針本身和指向的內(nèi)容均為常量。
另外const 的一些強(qiáng)大的功能在于它在函數(shù)聲明中的應(yīng)用。在一個(gè)函數(shù)聲明中,const 可以修飾函數(shù)的返回值,或某個(gè)參數(shù);對(duì)于成員函數(shù),還可以修飾是整個(gè)函數(shù)。有如下幾種情況,以下會(huì)逐漸的說(shuō)明用法:
A& operator=(const A& a);void fun0(const A* a ); void fun1( ) const;    // fun1( ) 為類(lèi)成員函數(shù)const A fun2( );
 二 const的初始化


先看一下const變量初始化的情況
1) 非指針const常量初始化的情況:
A b;const A a = b;
2) 指針(引用)const常量初始化的情況:
A* d = new A();	const A* c = d;或者:const A* c = new A();引用:	A f;	const A& e = f;   // 這樣作e只能訪問(wèn)聲明為const的函數(shù),而不能訪問(wèn)一般的成員函數(shù);
[思考1]: 以下的這種賦值方法正確嗎?
const A* c=new A();
A* e = c;
[思考2]: 以下的這種賦值方法正確嗎?
A* const c = new A();
A* b = c;

 三 作為參數(shù)和返回值的const修飾符

其實(shí),不論是參數(shù)還是返回值,道理都是一樣的,參數(shù)傳入時(shí)候和函數(shù)返回的時(shí)候,初始化const變量
1 修飾參數(shù)的const,如 void fun0(const A* a ); void fun1(const A& a);
調(diào)用函數(shù)的時(shí)候,用相應(yīng)的變量初始化const常量,則在函數(shù)體中,按照const所修飾的部分進(jìn)行常量化,如形參為const A* a,則不能對(duì)傳遞進(jìn)來(lái)的指針的內(nèi)容進(jìn)行改變,保護(hù)了原指針?biāo)赶虻膬?nèi)容;如形參為const A& a,則不能對(duì)傳遞進(jìn)來(lái)的引用對(duì)象進(jìn)行改變,保護(hù)了原對(duì)象的屬性。
[注意]:參數(shù)const通常用于參數(shù)為指針或引用的情況;
2 修飾返回值的const,如const A fun2( ); const A* fun3( );
這樣聲明了返回值后,const按照"修飾原則"進(jìn)行修飾,起到相應(yīng)的保護(hù)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修飾可以防止允許這樣的操作發(fā)生:
Rational a,b;Radional c;(a*b) = c;
一般用const修飾返回值為對(duì)象本身(非引用和指針)的情況多用于二目操作符重載函數(shù)并產(chǎn)生新對(duì)象的時(shí)候。
[總結(jié)] 一般情況下,函數(shù)的返回值為某個(gè)對(duì)象時(shí),如果將其聲明為const時(shí),多用于操作符的重載。通常,不建議用const修飾函數(shù)的返回值類(lèi)型為某個(gè)對(duì)象或?qū)δ硞€(gè)對(duì)象引用的情況。
原因如下:
如果返回值為某個(gè)對(duì)象為const(const A test = A 實(shí)例)或某個(gè)對(duì)象的引用為const(const A& test = A實(shí)例) ,則返回值具有const屬性,則返回實(shí)例只能訪問(wèn)類(lèi)A中的公有(保護(hù))數(shù)據(jù)成員和const成員函數(shù),并且不允許對(duì)其進(jìn)行賦值操作,這在一般情況下很少用到。


[思考3]: 這樣定義賦值操作符重載函數(shù)可以嗎?
const A& operator=(const A& a);

 四 類(lèi)成員函數(shù)中const的使用


一般放在函數(shù)體后,形如:void fun() const;
如果一個(gè)成員函數(shù)的不會(huì)修改數(shù)據(jù)成員,那么最好將其聲明為const,因?yàn)閏onst成員函數(shù)中不允許對(duì)數(shù)據(jù)成員進(jìn)行修改,如果修改,編譯器將報(bào)錯(cuò),這大大提高了程序的健壯性。

 五 使用const的一些建議

1 要大膽的使用const,這將給你帶來(lái)無(wú)盡的益處,但前提是你必須搞清楚原委;
2 要避免最一般的賦值操作錯(cuò)誤,如將const變量賦值,具體可見(jiàn)思考題;
3 在參數(shù)中使用const應(yīng)該使用引用或指針,而不是一般的對(duì)象實(shí)例,原因同上;
4 const在成員函數(shù)中的三種用法(參數(shù)、返回值、函數(shù))要很好的使用;
5 不要輕易的將函數(shù)的返回值類(lèi)型定為const;
6除了重載操作符外一般不要將返回值類(lèi)型定為對(duì)某個(gè)對(duì)象的const引用;


本人水平有限,歡迎批評(píng)指正,可以聯(lián)系 kangjd@epri.ac.cn


[思考題答案]
1 這種方法不正確,因?yàn)槁暶髦羔樀哪康氖菫榱藢?duì)其指向的內(nèi)容進(jìn)行改變,而聲明的指針e指向的是一個(gè)常量,所以不正確;
2 這種方法正確,因?yàn)槁暶髦羔標(biāo)赶虻膬?nèi)容可變;
3 這種做法不正確;
在const A::operator=(const A& a)中,參數(shù)列表中的const的用法正確,而當(dāng)這樣連續(xù)賦值的時(shí)侯,問(wèn)題就出現(xiàn)了:
A a,b,c:
(a=b)=c;
因?yàn)閍.operator=(b)的返回值是對(duì)a的const引用,不能再將c賦值給const常量。

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