概念

常量是存放固定且不可變值的，一旦確定初始值則在程序其它地方不可改變, 所以const對象必須初始化。常量一般使用const關(guān)鍵字來修飾。

const 對象可以大致分為三類：

1. const int a

const int a =10;
int const b =10;

 這兩種格式是完全相同的。也就是說const 與int哪個(gè)寫前都不影響語義。有了這個(gè)概念后，我們來看這兩個(gè)家伙：const int * pi與int const * pi ，它們的語義有不同嗎？

你只要記住一點(diǎn)，int 與const 哪個(gè)放前哪個(gè)放后都是一樣的，就好比const int n;與int const n;一樣。也就是說，它們是相同的。

2. const int * p

前面已經(jīng)說了 const int * p與int const * p 是完全一樣的。

我們根據(jù)下面的例子看看它們的含義。

int a =30; 
int b =40; 
const int * p=&a; 
p=&b;   //注意這里，p可以在任意時(shí)候重新賦值一個(gè)新內(nèi)存地址 
b=80;   //想想看：這里能用*pi=80;來代替嗎？當(dāng)然不能 
printf( “%d”, *p ) ;  //輸出是80 

語義分析：

p的值是可以被修改的。即它可以重新指向另一個(gè)地址的，但是，不能通過*p來修改b的值。

首先const  修飾的是整個(gè)*p（注意，是*p而不是p）。所以*p（p指向的對象）是常量，是不能被賦值的（雖然p所指的b是變量，不是常量）。
其次，p前并沒有用const 修飾，所以p是指針變量，能被賦值重新指向另一內(nèi)存地址的。

你可能會(huì)疑問：那又如何用const 來修飾pi呢？其實(shí)，你注意到int * const pi中const 的位置就大概可以明白了。請記住，通過格式看語義。 我們看看下面的定義。

3. int* const p

這里的const修飾的p,而不是上面的*p,我們根據(jù)下面的例子來分析：

int a=30; 
int b=40; 
int * const p=&a; 
//p=&b;   
注意這里，p不能再這樣重新賦值了，即不能再指向另一個(gè)新地址。 
b=80;   
//這里能用*p=80;來代替嗎？可以，這里可以通過*p修改a的值。 
//請自行與前面一個(gè)例子比較。 
printf( “%d”, *p ) ;  //輸出是80 

*p=100;

printf( “%d”, a ) ;  //輸出是100

語義分析： 
    
p值是不能重新賦值修改了。它只能永遠(yuǎn)指向初始化時(shí)的內(nèi)存地址了。并且可以通過*p來修改a的值了。與前一個(gè)例子對照一下吧！看以下的兩點(diǎn)分析

     1). p因?yàn)橛辛薱onst 的修飾，所以只是一個(gè)指針常量：也就是說p值是不可修改的（即p不可以重新指向b這個(gè)變量了）。

     2). 整個(gè)*p的前面沒有const 的修飾。也就是說，*p是變量而不是常量，所以我們可以通過*p來修改它所指內(nèi)存a的值。

     總之一句話，這次的p是一個(gè)指向int變量類型數(shù)據(jù)的指針常量。
最后總結(jié)兩句：
     1).如果const 修飾在*p前則不能改的是*p而不是指p
     2).如果const 是直接寫在p前則p不能改。

4.補(bǔ)充三種情況。

 這里，我再補(bǔ)充以下三種情況。其實(shí)只要上面的語義搞清楚了，這三種情況也就已經(jīng)被包含了。不過作為三種具體的形式，我還是簡單提一下吧！

情況一：int * pi指針指向const int n常量的情況

const int n1=40; 
int *pi; 
pi=&n1;//這樣可以嗎？不行，VC下是編譯錯(cuò)。const int 類型的n1的地址是不能賦值給指向int類型地址的指針pi的。否則pi豈不是能修改n1的值了嗎！  
pi=(int* ) &n1;　　//　這樣可以嗎？強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換可是C所支持的。 VC下編譯通過，但是仍不能通過*pi=80來修改n1的值。去試試吧！看看具體的怎樣。

情況二：const int * pi指針指向const int n1的情況

const int n1=40; 
const int * pi; 
pi=&n1;//兩個(gè)類型相同，可以這樣賦值。n1的值無論是通過pi還是n1都不能修改的。

情況三：用const int * const pi申明的指針

int n; 
const int * const pi=&n; 
//你能想象pi能夠作什么操作嗎？pi值不能改，也不能通過pi修改n的值。因?yàn)椴还苁?
//*pi還是pi都是const的。

5. 常量引用

int a = 10;
int& p1 = a;//正確
int& p2 = 2;//錯(cuò)誤，需要引用左值
const int& p3 = a;//正確
const int& p4 = 4;//正確

關(guān)于引用的初始化有兩點(diǎn)值得注意：

（1）當(dāng)初始化值是一個(gè)左值（可以取得地址）時(shí)，沒有任何問題，可以用常量引用也可以用非常量引用， 如p1，p3；
（2）當(dāng)初始化值不是一個(gè)左值時(shí)，則只能對一個(gè)const T&（常量引用）賦值。如p2，p3。而且這個(gè)賦值是有一個(gè)過程的：

首先將值隱式轉(zhuǎn)換到類型T，然后將這個(gè)轉(zhuǎn)換結(jié)果存放在一個(gè)臨時(shí)對象里，最后用這個(gè)臨時(shí)對象來初始化這個(gè)引用變量。

如果是對一個(gè)常量進(jìn)行引用，則編譯器首先建立一個(gè)臨時(shí)變量，然后將該常量的值置入臨時(shí)變量中，對該引用的操作就是對該臨時(shí)變量的操作。對常量的引用可以用其它任何引用來初始化；但不能改變。

6. 常量函數(shù)、常量引用參數(shù)、常量引用返回值

例1：bool verifyObjectCorrectness(const myObj &obj); //const reference parameter
例2：void Add(const int &arg) const; //const function
例3：IStack const & GetStack() const { return _stack; } //return const reference

　　6.1 常量函數(shù)
　　1. 一個(gè)函數(shù)通過在其后面加關(guān)鍵字const，它將被聲明為常量函數(shù)
　　2. 在C++，只有將成員函數(shù)聲明為常量函數(shù)才有意義。帶有const作后綴的常量成員函數(shù)又被稱為視察者(inspector)，沒
         有const作后綴的非常量成員函數(shù)被稱為變異者(mutator)
　　3. 與const有關(guān)的錯(cuò)誤總是在編譯時(shí)發(fā)現(xiàn)
　　4. [摘]If the function is not declared const, in can not be applied to a const object, and the compiler will 
         give an error message. A const function can be applied to a non-const object
　　5. 在C++中，一個(gè)對象的所有方法都接收一個(gè)指向?qū)ο蟊旧淼碾[含的this指針；常量方法則獲取了一個(gè)隱含的常量this指針
    　　void func_name() const;
   　　 以上說明函數(shù)func_name()不會(huì)改變*this。當(dāng)你把this指針看成函數(shù)func_name()的一個(gè)不可見參數(shù)就理解了
    　　void func_name(T *this) (no const)
    　　void func_name(const T *this) (const)
　　6. 常量函數(shù)可以被任何對象調(diào)用，而非常量函數(shù)則只能被非常量對象調(diào)用，不能被常量對象調(diào)用，如：

class Fred {
 public:
  void inspect() const;  // This member promises NOT to change *this
  void mutate();     // This member function might change *this
 };
 
 void userCode(Fred& changeable, const Fred& unchangeable)
 {
  changeable.inspect();  // OK: doesn't change a changeable object
  changeable.mutate();  // OK: changes a changeable object
 
  unchangeable.inspect(); // OK: doesn't change an unchangeable object
  unchangeable.mutate(); // ERROR: attempt to change unchangeable object
 }

7. 在類中允許存在同名的常量函數(shù)和非常量函數(shù)，編譯器根據(jù)調(diào)用該函數(shù)的對象選擇合適的函數(shù)
當(dāng)非常量對象調(diào)用該函數(shù)時(shí)，先調(diào)用非常量函數(shù)；
當(dāng)常量對象調(diào)用該函數(shù)時(shí)，只能調(diào)用常量函數(shù)；
如果在類中只有常量函數(shù)而沒有與其同名的非常量函數(shù)，則非常量與常量對象都可調(diào)用該常量函數(shù);如：

#include <iostream>
using namespace std;
 
struct A
{
  void f() const { cout<<"const function f is called"<<endl; }
  void f() { cout<<"non-const function f is called"<<endl; }
  void g() { cout<<"non-const function g is called"<<endl; }
};
 
void main()
{
  A a;
  const A& ref_a = a;
  a.f(); //calls void f()，輸出：non-const function f is called<br>　　ref_a.f();//calls void f () const, 輸出：const function f is called

　a.g(); //ok, normal call <br>　　ref_a.g(); //error, const object can not call non-const function 
}

8. const關(guān)鍵字不能用在構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)中。因?yàn)闃?gòu)造函數(shù)的目的是初始化域值，因此它必須更改對象，析構(gòu)函數(shù)同理

　　6.2 常量引用參數(shù)

　　本例中，一個(gè)myObj類型的對象obj通過引用傳入函數(shù)verifyObjectCorrectness。為安全起見，使用了const關(guān)鍵字來確保函數(shù)verifyObjectCorrectness不會(huì)改變對象obj所引用的對象的狀態(tài)。此外，通過聲明參數(shù)常量，函數(shù)的使用者可以確保他們的對象 不會(huì)被改變，也不必?fù)?dān)心在調(diào)用函數(shù)時(shí)帶來副作用。以下代碼試圖對聲明為常量引用的形參進(jìn)行修改，從而不會(huì)通過編譯!

#include <iostream>
using namespace std;
 
class Test
{
public:
  void f(const int& arg);
private:
  int value;
};
  
void Test::f(const int& arg) {
  arg=10; //試圖修改arg的值，此行將引起編譯器錯(cuò)誤 //error C2166: l-value specifies const object
  cout<<"arg="<<arg<<endl;
  value=20;
} 
 
void main()
{
 int i=7;
 Test test;
 test.f(i);
 cout<<"i="<<i<<endl;
}

6.3 常量引用返回值

　　如果你想從常量方法(函數(shù))中通過引用返回this對象的一個(gè)成員， 你應(yīng)該使用常量引用來返回它，即const X&
　　也就是說你想通過引用返回的東西如果從邏輯上來講是this對象的一部分(與它是否在物理上嵌入在this對象中無關(guān))，那么常量方法需要通過常量引用或者通過值來返回，而不能通過非常量引用返回

class Person {
public:
  const string& name_good() const; // Right: the caller can't change the name
  string& name_evil() const;    // Wrong: the caller can change the name
  .
};
 
void myCode(const Person& p) // You're promising not to change the Person object
{
  p.name_evil() = "Igor"; // but you changed it anyway!!
}

最新評論