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Const那些事

Const那些事

const对象默认为文件局部对象

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，必须在文件中显示地指定它为extern。

未被const修饰的变量在不同文件的访问
//file1.cpp
int ext; //默认为extern
//file2.cpp
#include <iostream>
extern int ext;
int main(){
	std::cout<<(ext+10)<<std::endl;
}
const常量在不同文件的访问
//file1.cpp
extern const int ext = 12;
//file2.cpp
#include <iostream>
extern const int ext;
int main(){
	std::cout<<ext<<std::endl;
}

小结：可以发现未被const修饰的变量不需要extern显示声明！而const常量需要显示声明extern，并且需要初始化！因为常量在定义后就不能被修改，所以定义时必须初始化。

指针与const

与指针相关的const有四种：

const char *a; //指向const对象的指针或指向常量的指针
char const *a; //同上

char *const a; //指向类型对象的const指针(char型常量指针)
const char* const a;//指向char型常量的char型常量指针

小结：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。

具体使用如下：

（1）指向常量的指针

​ 不能使用void*指针保存const对象的地址，必须用**const void ***类型的指针保存const对象的地址。

const int p = 10;
const void *vp = &p;
void *vp = &p; //error

​ 允许把非const对象的地址赋给指向const对象的指针。

const int *ptr;
int val = 3;
ptr = &val;

不能通过ptr指针来修改val的值，即使它指向的是非const对象。

不能使用指向const对象的指针修改其基础对象，然而如果该指针指向了非const对象，可以用其他方式修改其所指的对象。可以修改const指针所指向的值，但是不能通过const对象指针来进行修改。

int *ptr1 = &val;
*ptr1 = 4;
cout<<*ptr<<endl;

小结：

​ 对于指向常量的指针，不能通过指针来修改对象的值。也不能使用**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。

​ 允许把非const对象的地址赋值给const对象的指针，如果要修改指针所指向的对象值，必须通过其他方式修改，不能直接通过当前指针直接修改。

（2） 常量指针

const指针必须进行初始化，且const指针的值不能修改。

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
	int num = 0;
	int *const ptr = &num; //const指针必须初始化，并且const指针的值不能修改
	int *t = &num; //通过修改非常量指针指向的对象，完成修改常量指针指向的值的目的
	*t = 1; //t指针指向num的地址，其指向的值(num）改为1
	cout<<*ptr<<endl;  //1
}

上述修改ptr指针所指向的值，可以通过非const指针来修改。

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
	const int num = 0;
	int * const ptr = &num;  //error!const int * -> int *(ptr指向一个非常量)
    //若改为const int *ptr/const int * const ptr，可正常运行
	cout<<*ptr<<endl;
}

（3）指向常量的常指针

const int p = 3;
const int * const ptr = &p;

ptr是一个const指针，指向了一个int类型的const对象。

函数中使用const

const修饰函数的返回值

（1）const int

const int func1();

（2）const int *

const int * func2();

指针指向的内容不变（func2函数返回值是一个指针，指向一个常量）

（3）int *const

int *const func2();

指针本身不可变（func2函数返回一个int类型常量指针）

const修饰函数参数

（1）传递过来的参数及指针本身在函数内不可变，无意义！

void func(const int var);  //传递过来的参数不可变
void func(int *const var); //指针本身不可变

表明参数在函数体内不能被修改，此处var本身就是形参不会改变，没有意义；包括传入的形参是指针也是一样。输入参数采用值传递，由于函数将自动产生临时变量以用于复制该参数，该输入参数本来就无需保护，所以不要加const修饰。

（2）参数指针所指内容为常量不可变

void StringCopy(char *dst, const char *src)

其中src是输入参数，dst是输出参数。给src加上const修饰后，如果函数体内的语句试图改动src的内容，编译器将指出错误，这就是加了const的作用域之一。

（3）参数为引用，为了增加效率同时防止修改

void func(const A &a);

对于非内部数据类型的参数，像void func(A a)这样的声明函数注定效率比较低，因为函数体内将产生A类型的临时对象用于复制参数a，而临时对象的构造、复制、析构过程都将消耗时间。

为了提高效率，可将函数声明改为void func(A &a)，因为引用传递仅借用参数别名，不产生临时对象，但它也有缺点：引用传递有可能改变参数a，这不是我门想要的，所以加const修饰。

问题：是否应将void func(int x) 改写为void func(const int &x)，以便提高效率？

答：完全没必要，因为内部数据类型的参数不存在构造、析构的过程，而复制也非常快，“值传递”和“引用传递”的效率几乎相当。

小结：对于非内部数据类型的输入参数，应该将“值传递”的方式改为“const 引用传递”，目的是提高效率；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。

类中使用const

在类中，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，不慎修改数据成员，或者调用了其他非const成员函数，编译器将报错，这无疑会提高程序的健壮性。使用const关键字声明的成员函数，称为常成员函数，只有常成员函数才有资格操作常量或者常对象，没有使用const关键字声明的成员函数不能用来操作常对象。

对于类中的const成员变量必须通过列表初始化进行初始化。

class Apple
{
private:
	int people[100];
public:
	Apple(int i);  //构造函数声明
	const int apple_number; //const数据成员
};

Apple::Apple(int i)::apple_number(i)//构造函数定义，使用列表初始化
{

}

const对象只能访问const成员函数，而非const对象可以访问任意的成员函数，包括const成员函数。

//apple.cpp
class Apple
{
private:
    int people[100];
public:
    Apple(int i); //构造函数
    const int apple_number;
    void take(int num) const;//成员函数
    int add(int num);
    int add(int num) const;
    int getCount() const;

};
//main.cpp
#include<iostream>
#include"apple.cpp"
using namespace std;

Apple::Apple(int i):apple_number(i)  //构造函数的定义，使用初始值列表
{

}
int Apple::add(int num){  //非常量成员函数定义，非const对象访问const成员函数
    take(num);
}
int Apple::add(int num) const{ //add成员函数重载，const对象默认选择const成员函数
    take(num);
}
void Apple::take(int num) const
{
    cout<<"take func "<<num<<endl;
}
int Apple::getCount() const
{
    take(1);
//    add(1); //error，const对象只能访问const成员函数，而add方法非const修饰。
//	  但是调用a.getCount()的对象是非const啊，按道理可以访问任意成员函数。。。？？？例子是不是有问题？
    return apple_number;
}
int main(){
    Apple a(2); //非const对象
    cout<<a.getCount()<<endl;
    a.add(10);
    const Apple b(3); //const对象
    b.add(100);
    return 0;
}
//编译： g++ -o main main.cpp apple.cpp
//结果
take func 1
2
take func 10
take func 100

除了上述的初始化const常量用初始化列表方式外，也可以通过下面方法：

一：将常量定义与static结合

static const int apple_number

二：在外面初始化

const int Apple::apple_number=10;

三：如果你使用C++11进行编译，直接可以在定义处初始化

static const int apple_number=10;
//or
const int apple_number=10;

这里提到了static，下面简单的说一下：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，定义必须在类的外部，通常在类的实现文件中初始化。

static int ap;  //在类中声明
int Apple::ap=666 //在类实现文件中使用
posted @ 2020-06-24 19:55  Rser_ljw  阅读(187)  评论(0)  编辑  收藏  举报