C++中const关键字的使用方法,烦透了一遍一遍的搜,总结一下,加深印象!!!

    之前一直在学习C/C++,关于const的使用,这里出现一点,那里出现一点。知识用时方恨少,这一段时间正好各种笔试题,其中关于const的用法也是层出不穷,所以疲于在书本上各种翻,这里汇总一下,加深自己的印象的同时,也方便以后查阅和学习。菜鸟一个,若有错误,望指正!

  1. const关键字

常类型是指使用类型修饰符const说明的类型,常类型的变量或对象的值是不能被更新的。不管出现在任何上下文都是为这个目的而服务的。    

  1. const使用方法

  • 定义const对象

    const修饰符可以把对象转变成常数对象,意思就是说利用const进行修饰的变量的值在程序的任意位置将不能再被修改,就如同常数一样使用!任何修改该变量的尝试都会导致编译错误:

       

    注意:因为常量在定以后就不能被修改,所以定义时必须初始化:

        对于类中的const成员变量必须通过初始化列表进行初始化,如下所示:

  • const对象默认为文件的局部变量

全局作用域里定义非const变量时,它在整个程序中都可以访问,我们可以把一个非const变量定义在一个文件中,假设已经做了合适的声明,就可以在另外的文件中使用这个变量:

与其他变量不同,除非特别说明,在全局作用域声明的const变量是定义该对象的文件的局部变量。此变量只存在于那个文件中,不能被其他文件访问。通过指定const变量为extern,就可以在整个程序中访问const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,必须在文件中显式地指定它为extern。

  • const 引用

    const引用是指向const对象的引用

可以读取但不能修改refVal,因此,任何对refVal的赋值都是不合法的。这个限制有其意义:不能直接对ival赋值,因此不能通过使用refVal来修改ival。同理,用ival初始化ref2也是不合法的:ref2是普通的非const引用,因此可以用来修改ref2指向的对象的值。通过ref2对ival赋值会导致修改const对象的值,为防止这样的修改,需要规定将普通的引用绑定到const对象是不合法的。 const 引用可以初始化为不同类型的对象或者初始化为右值。如字面值常量:

同样的初始化对于非const引用却是不合法的,而且会导致编译时错误。其原因非常微妙,值得解释一下。观察将引用绑定到不同的类型时所发生的事情,最容易理解上述行为。对于下一段代码:

编译器会将这些代码转换为一下形式:

我们发现编译器会创建一个int型的暂时变量存储dval,然后将ri绑定到temp上。

注意:引用在内部存放的是一个对象的地址,它是该对象的别名。对于不可寻址的值,如文字常量,以及不同类型的对象,编译器为了实现引用,必须生成一个临时对象,引用实际上指向该对象,但用户不能访问它。

如果ri不是const,那么可以给ri赋一新值。这样做不会修改dval的,而是修改了temp。期望对ri赋值会修改dval的程序员会发现dval没有被修改。仅允许const引用绑定到需要临时使用的值完全避免了这个问题,直接告诉程序员不能修改,因为const引用是只读的哈~(其实就是避免程序员心理预期产生反差。。。)

注意:非const引用只能绑定到与该引用相同类型的对象。 const引用则可以绑定到不同但相关的类型的对象或绑定到右值。

  • const对象的动态数组

如果我们在自由存储区中创建的数组存储了内置类型的const对象,则必须为这个数组提供初始化: 因为数组元素都是const对象,无法赋值。实现这个要求的唯一方法是对数组做值初始化。

C++允许定义类类型的const数组,但该类类型必须提供默认构造函数:

这里便会调用string类的默认构造函数初始化数组元素。

  • 指针和const限定符的关系(重点!!!!!!!非常容易搞混)

    const限定符和指针结合起来常见的情况有以下几种。

  1. 指向常量的指针(指向const对象的指针)

  C++为了保证不允许使用指针改变所指的const值这个特性,强制要求这个指针也必须具备const特性:

 

这里cptr是一个指向double类型const对象的指针,const先顶了cptr指向的对象的类型,而并非cptr本身,所以cptr本身并不是const。所以定义的时候并不需要对它进行初始,如果需要的话,允许给cptr重新赋值,让其指向另一个const对象。但不能通过cptr修改其所指对象的值。

而我们将一个const对象的地址赋给一个普通的非const指针也会导致编译错误。

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。

下面令人头晕的一个问题来了----à 允许把非const对象的地址赋给指向const对象的指针,例如:

 

但是我们不能通过cptr指针来修改dval的值!!!即使它指向的是非const对象。

然后,我们一定要知道,不能使用指向const对象的指针修改基础对象,然而如果该指针指向了非const对象,可用其他方式修改其所指的对象,所以事实上,可以修改const指针所指向的值的,但是不能通过const对象指针来进行而已!如下所示:

通过以上,我们知道指向const对象的指针 确切的讲: 自以为指向const的指针

  1. 常指针(const指针)

C++中还提供了const指针——本身的值不能被修改。

        我们可以从右往左把上述定义语句读作"指向int型对象的const指针"。与其他const量一样,const指针的值不能被修改,这意味着不能使curErr指向其他对象。Const指针也必须在定义的时候初始化。

            

        指针本身是const的试试并没有说明是否能用改真真修改其所指向的对象的值。指针对象的值能否修改完全取决于该对象的类型。

  1. 指向常量的常指针(指向const对象的const指针)

如下可以这样定义:

 

这样pi_ptr首先是一个const指针,然后其指向一个const对象~~~

  • 函数和const限定符的关系(另一难点!!!理解)
  1. 类中的const成员函数(常量成员函数)

在一个类中,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,不慎修改了数据成员,或者调用了其它非const成员函数,编译器将指出错误,这无疑会提高程序的健壮性。使用const关键字进行说明的成员函数,称为常成员函数。只有常成员函数才有资格操作常量或常对象,没有使用const关键字说明的成员函数不能用来操作常对象。常成员函数说明格式如下:

  <类型说明符> <函数名> (<参数表>) const;

其中,const是加在函数说明后面的类型修饰符,它是函数类型的一个组成部分,因此,在函数实现部分也要带const关键字。下面举一例子说明常成员函数的特征。

    1. 函数重载

既然const是定义为const函数的组成部分,那么就可以通过添加const实现函数重载咯。

其中print成员函数就实现了两个版本~~~ 重载哦,输出结果为 5,52。 const对象默认调用const成员函数。

  1. 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。如下所示:

    

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。  

  1. const修饰函数参数
  • 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)

  • 参数指针所指内容为常量不可变

  • 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:

       这样的一个const引用传递和最普通的函数按值传递的效果是一模一样的,他禁止对引用的对象的一切修改,唯一不同的是按值传递会先建立一个类对象的副本, 然后传递过去,而它直接传递地址,所以这种传递比按值传递更有效.另外只有引用的const传递可以传递一个临时对象,因为临时对象都是const属性, 且是不可见的,他短时间存在一个局部域中,所以不能使用指针,只有引用的const传递能够捕捉到这个家伙.

  • const限定符和static的区别
  1. const定义的常量在超出其作用域之后其空间会被释放,而static定义的静态常量在函数执行后不会释放其存储空间。
  2. static表示的是静态的。类的静态成员函数、静态成员变量是和类相关的,而不是和类的具体对象相关的。即使没有具体对象,也能调用类的静态成员函数和成员变量。一般类的静态函数几乎就是一个全局函数,只不过它的作用域限于包含它的文件中。
  3. 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,定义必须在类定义体的外部,通常在类的实现文件中初始化,如:double Account::Rate=2.25; static关键字只能用于类定义体内部的声明中,定义时不能标示为static
  4. 在C++中,const成员变量也不能在类定义处初始化,只能通过构造函数初始化列表进行,并且必须有构造函数。
  5. 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。所以不能在类的声明中初始化const数据成员,因为类的对象没被创建时,编译器不知道const数据成员的值是什么。
  6. const数据成员的初始化只能在类的构造函数的初始化列表中进行。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,或者static const。
  7. const成员函数主要目的是防止成员函数修改对象的内容。即const成员函数不能修改成员变量的值,但可以访问成员变量。当方法成员函数时,该函数只能是const成员函数。
  8. static成员函数主要目的是作为类作用域的全局函数。不能访问类的非静态数据成员。类的静态成员函数没有this指针,这导致:1、不能直接存取类的非静态成员变量,调用非静态成员函数2、不能被声明为virtual

其中关于static、const、static cosnt、const static成员的初始化问题:

  • 类里的const成员初始化

     在一个类里建立一个const时,不能给他初值

  • 类里的static成员初始化:

      类中的static变量是属于类的,不属于某个对象,它在整个程序的运行过程中只有一个副本,因此不能在定义对象时 对变量进行初始化,就是不能用构造函数进行初始化,其正确的初始化方法是:

数据类型 类名::静态数据成员名=值

  • 类里的static cosnt 和 const static成员初始化(这两种写法是一致的!!)

     

       最后通过一个完整的例子展示以上结果:

  • const 的难点

如果函数需要传入一个指针,面试官可能会问是否需要为该指针加上const,把const加在指针不同的位置有什么区别;如果写的函数需要传入的参数是一个复杂类型的实例,面试官可能会问传入值参数或者引用参数有什么区别,什么时候需要为传入的引用参数加上const。 const是用来声明一个常量的,当你不想让一个值被改变时就用const,const int max和int const max 是没有区别的,都可以。不涉及到指针const很好理解。一旦涉及到指针,则比较容易出问题。

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,即指针指向的对象为常量;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。

 

如果理解了上面的所有信息,我相信应该问题不大。仅供参考~~~ 希望大家热烈讨论哈。 好了,先写到这里,在以后需要补充我再加东西吧。。。敲得手疼~~~ ~!!!