C++成員函數(shù)中const的使用詳解
const 在C++中是一個(gè)很重要的關(guān)鍵字,其不光可以用來(lái)修飾變量,還可以放在函數(shù)定義中,這里整理了其在函數(shù)中的三個(gè)用法。
修飾入?yún)?/h2>
首先我們要明白在C++中調(diào)用函數(shù)時(shí)存在兩種方法,即傳遞值和傳遞引用。
值傳遞
值傳遞時(shí),調(diào)用函數(shù)時(shí)會(huì)創(chuàng)建入?yún)⒌目截?,函?shù)中的操作不會(huì)對(duì)原值進(jìn)行修改,因此這種方式中不需要使用 const 來(lái)修飾入?yún)?,因?yàn)槠渲皇菍?duì)拷貝的臨時(shí)對(duì)象進(jìn)行操作。
址傳遞
傳遞地址時(shí)函數(shù)中的操作實(shí)際上是直接對(duì)原來(lái)的值進(jìn)行修改,因此我們這里可以使用 const 修飾入?yún)ⅰ?/p>
const修飾入?yún)?/h3>
當(dāng)const修飾函數(shù)入?yún)r(shí)表示該參數(shù)不能被修改,這個(gè)是最好理解的,比如一個(gè)函數(shù)的功能是拷貝,那么入?yún)⒅械脑次募紩?huì)用 const 修飾。
void A::show(const int *b) {
cout << "show const";
// error: read-only variable is not assignable
// *b = 2;
cout << b << endl;
}
接下來(lái)我們要關(guān)注的是這里 const 對(duì)于函數(shù)重載的作用,這里給出結(jié)論,歡迎大家討論,對(duì)應(yīng)按值傳遞的函數(shù)來(lái)說(shuō) const 不會(huì)有重載的效果,但是傳遞指針和引用是會(huì)有重載的效果。
void A::show(const int b) // void A::show(int b) // error class member cannot be redeclared void display(int *num); // overload void display(const int *num); // overload void fun(A &a); // overload void fun(const A &a); // overload
函數(shù)重載的關(guān)鍵是函數(shù)的參數(shù)列表——即函數(shù)特征標(biāo)(function signature)。如果兩個(gè)函數(shù)的參數(shù)數(shù)目和類(lèi)型相同,并且參數(shù)的排列順序也相同,則他們的特征標(biāo)相同,而變量名是無(wú)關(guān)緊要的。
總結(jié)一下注意點(diǎn):
- 如果輸入?yún)?shù)采用“值傳遞”,**由于函數(shù)將自動(dòng)產(chǎn)生臨時(shí)變量用于復(fù)制該參數(shù),該輸入?yún)?shù)本來(lái)就無(wú)需保護(hù),所以不要加 const 修飾。**例如不要將函數(shù)
void Func1(int x)寫(xiě)成void Func1(const int x)。 - 如果參數(shù)作為輸出參數(shù),不論它是什么數(shù)據(jù)類(lèi)型,也不論它采用“指針傳遞”還是“引用傳遞”,都不能加 const 修飾,否則該參數(shù)將失去輸出功能(因?yàn)橛?const 修飾之后,不能改變他的值)。
- 如果參數(shù)作為輸入?yún)?shù),可以防止數(shù)據(jù)被改變,起到保護(hù)作用,增加程序的健壯性,建議是能加const盡量加上
上述測(cè)試代碼如下:
#include <iostream>
using namespace std;
class A {
private:
int a;
public:
A(int a) {
this->a = a;
}
void show(int b);
// error redeclared
// void show(const int b);
void display(int *num); // ok
void display(const int *num); // ok
void fun(A &a);
void fun(const A &a);
void happy(int * h);
void hour(const int * h);
};
void A::show(int b) {
cout << "show: " << b << endl;
}
void A::display(int *num) {
cout << "display:" << *num << endl;
}
void A::display(const int *num) {
cout << "const display:" << *num << endl;
}
void A::fun(A &obj) {
cout << "fun: " << obj.a << endl;
}
void A::fun(const A &obj) {
cout << "const fun: " << obj.a << endl;
}
void A::happy(int *h) {
cout << "happy:" << *h << endl;
}
void A::hour(const int *h) {
cout << "const hour:" << *h << endl;
}
int main() {
A a(1);
const A a2(11);
int b1 = 2;
const int b2 = 3;
// test overload
a.show(b1);
a.show(b2);
a.display(&b1);
a.display(&b2);
a.fun(a);
a.fun(a2);
// test const
a.happy(&b1);
// a.happy(&b2); // error cannot initialize a parameter of type 'int *' with an rvalue of type 'const int *'
a.hour(&b1);
a.hour(&b2);
return 0;
}
// ouptut
show: 2
show: 3
display:2
const display:3
fun: 1
const fun: 11
happy:2
const hour:2
const hour:3
修飾返回值
const 修飾返回值時(shí),表示返回值不能被修改。需要注意的是如果函數(shù)返回值采用“值傳遞方式”,由于函數(shù)會(huì)把返回值復(fù)制到外部臨時(shí)的存儲(chǔ)單元中,加 const 修飾沒(méi)有任何價(jià)值。如果返回的是引用或指針,表示不能修改指向的數(shù)據(jù)。
一般用得多的是返回值是引用的函數(shù), 可以肯定的是這個(gè)引用必然不是臨時(shí)對(duì)象的引用, 因此一定是成員變量或者是函數(shù)參數(shù), 所以在返回的時(shí)候?yàn)榱吮苊馄涑蔀樽笾当恍薷?,就需要加上const關(guān)鍵字來(lái)修飾。
我們可以看如下代碼示例:
#include <iostream>
using namespace std;
class Alice {
private:
int a;
public:
Alice(int a): a(a) {}
int get_a() {return a;}
const int* get_const_ptr() {return &a;}
int* get_ptr() {return &a;}
};
int main() {
Alice alice(1);
int a1 = alice.get_a(); // ok
cout << a1 << endl;
const int a2 = alice.get_a(); // ok
cout << a2 << endl;
// error cannot initialize a variable of type 'int *' with an rvalue of type 'const int *'
// int* b1 = alice.get_const_ptr();
const int* b2 = alice.get_const_ptr(); // ok
cout << *b2 << endl; // ok
// *b2 = 3; // error read-only variable is not assignable
*(alice.get_ptr()) = 3;
cout << alice.get_a() << endl; // 3
return 0;
}
修飾函數(shù)
const 也可以用來(lái)放在函數(shù)末尾,用來(lái)修飾成員函數(shù),表明其是一個(gè)常成員函數(shù),這個(gè)對(duì)于初次接觸C++的同學(xué)來(lái)說(shuō)會(huì)有點(diǎn)陌生,不過(guò)這也是C++中嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡胤?。先看代碼示例,學(xué)習(xí)任何編程技術(shù)都一定要寫(xiě)對(duì)應(yīng)的代碼,把它跑起來(lái)并分析結(jié)果才算是真正學(xué)會(huì)了,不會(huì)你只是知道了這個(gè)知識(shí)點(diǎn),只知其然而不知其所以然。紙上得來(lái)終覺(jué)淺,絕知此事要躬行,這里的要躬行指的就是寫(xiě)代碼。
首先來(lái)看如下的代碼
class Alice {
private:
int a;
public:
Alice(int a): a(a) {}
void show();
};
void Alice::show() {
cout << "hello Alice" << endl;
}
int main() {
const Alice a(1);
// error: 'this' argument to member function 'show' has type 'const Alice', but function is not marked const
// a.show();
return 0;
}
上述代碼會(huì)報(bào)錯(cuò),因?yàn)?nbsp;show() 方法不是常成員函數(shù),而 a 是常對(duì)象。本質(zhì)上,成員函數(shù)中都有一個(gè)隱含的入?yún)?nbsp;this, 這個(gè) this指的就是調(diào)用該方法的對(duì)象,而如果在函數(shù)的后面加上 const,那么這個(gè) const 實(shí)際上修飾的就是這個(gè) this。也就是說(shuō)函數(shù)后加上了 const,表明這個(gè)函數(shù)不會(huì)改變調(diào)用者對(duì)象。
這里借用侯捷老師的圖片

上面圖片表明,在正常情況下:
- non-const對(duì)象可以調(diào)用const 或者 non-const 成員函數(shù)
- const 對(duì)象 只可以調(diào)用 const 成員函數(shù)
補(bǔ)充一點(diǎn),**如果成員函數(shù)同時(shí)具有 const 和 non-const 兩個(gè)版本的話(huà), const 對(duì)象只能調(diào)用const成員函數(shù), non-const 對(duì)象只能調(diào)用 non-const 成員函數(shù)。**如以下代碼示例
#include <iostream>
using namespace std;
class R {
public:
R(int r1, int r2) {
a = r1;
b = r2;
}
void print();
void print() const;
private:
int a;
int b;
};
void R::print() {
cout << "normal print" << endl;
cout << a << ", " << b << endl;
}
void R::print() const {
cout << "const print" << endl;
cout << a << ", " << b << endl;
}
int main() {
R a(5, 3);
a.print();
const R b(6 ,6);
b.print();
return 0;
}
// output
normal print
5, 3
const print
6, 6
這里也是建議能加 const 的時(shí)候就加。
總結(jié)
本篇文章就到這里了,希望能夠給你帶來(lái)幫助,也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!
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