時(shí)間的痕跡

1、什么是const?
?? 常類型是指使用類型修飾符const說(shuō)明的類型，常類型的變量或?qū)ο蟮闹凳遣荒鼙桓碌摹＃ó?dāng)然，我們可以偷梁換柱進(jìn)行更新：）

2、為什么引入const？
　 const 推出的初始目的，正是為了取代預(yù)編譯指令，消除它的缺點(diǎn)，同時(shí)繼承它的優(yōu)點(diǎn)。

3、cons有什么主要的作用？
?? （1）可以定義const常量，具有不可變性。
??????? 例如：
???????????? const int Max=100;
???????????? int Array[Max];???????
?? （2）便于進(jìn)行類型檢查，使編譯器對(duì)處理內(nèi)容有更多了解，消除了一些隱患。
?例如：
???????????? void f(const int i) { .........}
??????? 編譯器就會(huì)知道i是一個(gè)常量，不允許修改；
?? （3）可以避免意義模糊的數(shù)字出現(xiàn)，同樣可以很方便地進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整和修改。
??????? 同宏定義一樣，可以做到不變則已，一變都變！如（1）中，如果想修改Max的內(nèi)容，只需要：const int Max=you want;即可！
?? （4）可以保護(hù)被修飾的東西，防止意外的修改，增強(qiáng)程序的健壯性。
??????? 還是上面的例子，如果在函數(shù)體內(nèi)修改了i，編譯器就會(huì)報(bào)錯(cuò)；
??????? 例如：
???????????? void f(const int i) { i=10;//error! }
??? (5) 為函數(shù)重載提供了一個(gè)參考。
???????? class A
???????? {
?????????? ......
?????????? void f(int i)?????? {......} file://一個(gè)函數(shù)
?????????? void f(int i) const {......} file://上一個(gè)函數(shù)的重載
??????????? ......
????????? };
???? (6) 可以節(jié)省空間，避免不必要的內(nèi)存分配。
???????? 例如：
????????????? #define PI 3.14159???????? file://常量宏
????????????? const doulbe? Pi=3.14159;? file://此時(shí)并未將Pi放入ROM中
????????????? ......
????????????? double i=Pi;?????????????? file://此時(shí)為Pi分配內(nèi)存，以后不再分配！
????????????? double I=PI;?????????????? file://編譯期間進(jìn)行宏替換，分配內(nèi)存
????????????? double j=Pi;?????????????? file://沒(méi)有內(nèi)存分配
????????????? double J=PI;?????????????? file://再進(jìn)行宏替換，又一次分配內(nèi)存！
???????? const定義常量從匯編的角度來(lái)看，只是給出了對(duì)應(yīng)的內(nèi)存地址，而不是象#define一樣給出的是立即數(shù)，所以，const定義的常量在程序運(yùn)行過(guò)程中只有一份拷貝，而#define定義的常量在內(nèi)存中有若干個(gè)拷貝。
???? （7） 提高了效率。
?????????? 編譯器通常不為普通const常量分配存儲(chǔ)空間，而是將它們保存在符號(hào)表中，這使得它成為一個(gè)編譯期間的常量，沒(méi)有了存儲(chǔ)與讀內(nèi)存的操作，使得它的效率也很高。

3、如何使用const？
?? （1）修飾一般常量
　　?? 一般常量是指簡(jiǎn)單類型的常量。這種常量在定義時(shí)，修飾符const可以用在類型說(shuō)明符前，也可以用在類型說(shuō)明符后。
?????? 例如：??
?????????? int const x=2;　　或　　const int x=2;
?? （2）修飾常數(shù)組
　　???? 定義或說(shuō)明一個(gè)常數(shù)組可采用如下格式：
　　???? int const a[5]={1, 2, 3, 4, 5};　
???????? const int a[5]={1, 2, 3, 4, 5};
?? （3）修飾常對(duì)象
???? 　常對(duì)象是指對(duì)象常量，定義格式如下：
? class A;
　　???? const A a;
???????? A const a;
　　??? 定義常對(duì)象時(shí)，同樣要進(jìn)行初始化，并且該對(duì)象不能再被更新，修飾符const可以放在類名后面，也可以放在類名前面。　
?? （4）修飾常指針
??????? const int *A;??????? file://const修飾指向的對(duì)象，A可變，A指向的對(duì)象不可變
??????? int const *A; 　???? file://const修飾指向的對(duì)象，A可變，A指向的對(duì)象不可變
??????? int *const A; 　???? file://const修飾指針A，???? A不可變，A指向的對(duì)象可變
??????? const int *const A;? file://指針A和A指向的對(duì)象都不可變
?? （5）修飾常引用
?????? 　使用const修飾符也可以說(shuō)明引用，被說(shuō)明的引用為常引用，該引用所引用的對(duì)象不能被更新。其定義格式如下：
　　???? const double & v;
　 （6）修飾函數(shù)的常參數(shù)
??????? const修飾符也可以修飾函數(shù)的傳遞參數(shù)，格式如下：
??????? void Fun(const int Var);
??????? 告訴編譯器Var在函數(shù)體中的無(wú)法改變，從而防止了使用者的一些無(wú)意的或錯(cuò)誤的修改。????
?? （7）修飾函數(shù)的返回值：
??????? const修飾符也可以修飾函數(shù)的返回值，是返回值不可被改變，格式如下：
??????????? const int Fun1();
??????????? const MyClass Fun2();
?? （8）修飾類的成員函數(shù)：
??????? const修飾符也可以修飾類的成員函數(shù)，格式如下：
??????????? class ClassName
???? {
???????????? public:
??????????? 　??? 　int Fun() const;
??????????? 　?????? .....
???????????? }；
??????? 這樣，在調(diào)用函數(shù)Fun時(shí)就不能修改類里面的數(shù)據(jù)
??? （9）在另一連接文件中引用const常量
???????? extern const int i;???? file://正確的引用
???????? extern const int j=10;? file://錯(cuò)誤！常量不可以被再次賦值
??? 另外，還要注意，常量必須初始化！
???????? 例如：
???????????? const int i=5;?

4、幾點(diǎn)值得討論的地方：
?? （1）const究竟意味著什么？
??????? 說(shuō)了這么多，你認(rèn)為const意味著什么？一種修飾符？接口抽象？一種新類型？
??????? 也許都是，在Stroustup最初引入這個(gè)關(guān)鍵字時(shí)，只是為對(duì)象放入ROM做出了一種可能，對(duì)于const對(duì)象，C++既允許對(duì)其進(jìn)行靜態(tài)初始化，也允許對(duì)他進(jìn)行動(dòng)態(tài)初始化。理想的const對(duì)象應(yīng)該在其構(gòu)造函數(shù)完成之前都是可寫(xiě)的，在析夠函數(shù)執(zhí)行開(kāi)始后也都是可寫(xiě)的，換句話說(shuō)，const對(duì)象具有從構(gòu)造函數(shù)完成到析夠函數(shù)執(zhí)行之前的不變性，如果違反了這條規(guī)則，結(jié)果都是未定義的！雖然我們把const放入ROM中，但這并不能夠保證const的任何形式的墮落，我們后面會(huì)給出具體的辦法。無(wú)論const對(duì)象被放入ROM中，還是通過(guò)存儲(chǔ)保護(hù)機(jī)制加以保護(hù)，都只能保證，對(duì)于用戶而言這個(gè)對(duì)象沒(méi)有改變。換句話說(shuō)，廢料收集器（我們以后會(huì)詳細(xì)討論，這就一筆帶過(guò)）或數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)對(duì)一個(gè)const的修改怎沒(méi)有任何問(wèn)題。
?? （2）位元const V.S. 抽象const?
??????? 對(duì)于關(guān)鍵字const的解釋有好幾種方式，最常見(jiàn)的就是位元const 和 抽象const。下面我們看一個(gè)例子：
??????? class A
??????? {
???????? public:
?????????????? ......
?????????????? A f(const A& a);
?????????????? ......
???????? };
???????? 如果采用抽象const進(jìn)行解釋，那就是f函數(shù)不會(huì)去改變所引用對(duì)象的抽象值，如果采用位元const進(jìn)行解釋，那就成了f函數(shù)不會(huì)去改變所引用對(duì)象的任何位元。
???????? 我們可以看到位元解釋正是c++對(duì)const問(wèn)題的定義，const成員函數(shù)不被允許修改它所在對(duì)象的任何一個(gè)數(shù)據(jù)成員。
???????? 為什么這樣呢？因?yàn)槭褂梦辉猚onst有2個(gè)好處：
???????? 最大的好處是可以很容易地檢測(cè)到違反位元const規(guī)定的事件：編譯器只用去尋找有沒(méi)有對(duì)數(shù)據(jù)成員的賦值就可以了。另外，如果我們采用了位元const，那么，對(duì)于一些比較簡(jiǎn)單的const對(duì)象，我們就可以把它安全的放入ROM中，對(duì)于一些程序而言，這無(wú)疑是一個(gè)很重要的優(yōu)化方式。（關(guān)于優(yōu)化處理，我們到時(shí)候?qū)ｉT進(jìn)行討論）
???????? 當(dāng)然，位元const也有缺點(diǎn)，要不然，抽象const也就沒(méi)有產(chǎn)生的必要了。
???????? 首先，位元const的抽象性比抽象const的級(jí)別更低！實(shí)際上，大家都知道，一個(gè)庫(kù)接口的抽象性級(jí)別越低，使用這個(gè)庫(kù)就越困難。
???????? 其次，使用位元const的庫(kù)接口會(huì)暴露庫(kù)的一些實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，而這往往會(huì)帶來(lái)一些負(fù)面效應(yīng)。所以，在庫(kù)接口和程序?qū)崿F(xiàn)細(xì)節(jié)上，我們都應(yīng)該采用抽象const。
???????? 有時(shí)，我們可能希望對(duì)const做出一些其它的解釋，那么，就要注意了，目前，大多數(shù)對(duì)const的解釋都是類型不安全的，這里我們就不舉例子了，你可以自己考慮一下，總之，我們盡量避免對(duì)const的重新解釋。
?? （3）放在類內(nèi)部的常量有什么限制？
??????? 看看下面這個(gè)例子：
??????? class A
??????? {
???????? private:
?????????? const int c3 = 7;?????????? // ???
?? ??? static int c4 = 7;????????? // ???
?? ??? static const float c5 = 7;? // ???
????????? ......
? };
???????? 你認(rèn)為上面的3句對(duì)嗎？呵呵，都不對(duì)！使用這種類內(nèi)部的初始化語(yǔ)法的時(shí)候，常量必須是被一個(gè)常量表達(dá)式初始化的整型或枚舉類型，而且必須是static和const形式。這顯然是一個(gè)很嚴(yán)重的限制！
???????? 那么，我們的標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)為什么做這樣的規(guī)定呢？一般來(lái)說(shuō)，類在一個(gè)頭文件中被聲明，而頭文件被包含到許多互相調(diào)用的單元去。但是，為了避免復(fù)雜的編譯器規(guī)則，C++要求每一個(gè)對(duì)象只有一個(gè)單獨(dú)的定義。如果C++允許在類內(nèi)部定義一個(gè)和對(duì)象一樣占據(jù)內(nèi)存的實(shí)體的話，這種規(guī)則就被破壞了。
??? （4）如何初始化類內(nèi)部的常量？
???????? 一種方法就是static 和 const 并用，在內(nèi)部初始化，如上面的例子；
???????? 另一個(gè)很常見(jiàn)的方法就是初始化列表：
???????? class A
???????? {
????????? public:
??????????????? A(int i=0):test(i) {}
????????? private:
??????????????? const int i;
????????? }；
????????? 還有一種方式就是在外部初始化，例如：
???????? class A
???????? {
????????? public:
??????????????? A() {}
????????? private:
??????????????? static const int i;? file://注意必須是靜態(tài)的！
????????? }；
????????? const int A::i=3;
???? （5）常量與數(shù)組的組合有什么特殊嗎？
????????? 我們給出下面的代碼：
?????????? const int size[3]={10,20,50};
?????????? int array[size[2]];
?????????? 有什么問(wèn)題嗎？對(duì)了，編譯通不過(guò)！為什么呢？
?????????? const可以用于集合，但編譯器不能把一個(gè)集合存放在它的符號(hào)表里，所以必須分配內(nèi)存。在這種情況下，const意味著“不能改變的一塊存儲(chǔ)”。然而，其值在編譯時(shí)不能被使用，因?yàn)榫幾g器在編譯時(shí)不需要知道存儲(chǔ)的內(nèi)容。自然，作為數(shù)組的大小就不行了：）
???????? 你再看看下面的例子：
????????? class A
???????? {
????????? public:
??????????????? A(int i=0):test[2]({1,2}) {} file://你認(rèn)為行嗎？
????????? private:
??????????????? const int test[2];
????????? }；
???????? vc6下編譯通不過(guò)，為什么呢？
???????? 關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，前些時(shí)間，njboy問(wèn)我是怎么回事？我反問(wèn)他：“你認(rèn)為呢？”他想了想，給出了一下解釋，大家可以看看：我們知道編譯器堆初始化列表的操作是在構(gòu)造函數(shù)之內(nèi)，顯式調(diào)用可用代碼之前，初始化的次序依據(jù)數(shù)據(jù)聲明的次序。初始化時(shí)機(jī)應(yīng)該沒(méi)有什么問(wèn)題，那么就只有是編譯器對(duì)數(shù)組做了什么手腳！其實(shí)做什么手腳，我也不知道，我只好對(duì)他進(jìn)行猜測(cè)：編譯器搜索到test發(fā)現(xiàn)是一個(gè)非靜態(tài)的數(shù)組，于是，為他分配內(nèi)存空間，這里需要注意了，它應(yīng)該是一下分配完，并非先分配test[0],然后利用初始化列表初始化，再分配test[1],這就導(dǎo)致數(shù)組的初始化實(shí)際上是賦值！然而，常量不允許賦值，所以無(wú)法通過(guò)。
??????? 呵呵，看了這一段冠冕堂皇的話，真讓我笑死了！njboy別怪我揭你短呀：）我對(duì)此的解釋是這樣的：C++標(biāo)準(zhǔn)有一個(gè)規(guī)定，不允許無(wú)序?qū)ο笤陬悆?nèi)部初始化，數(shù)組顯然是一個(gè)無(wú)序的，所以這樣的初始化是錯(cuò)誤的！對(duì)于他，只能在類的外部進(jìn)行初始化，如果想讓它通過(guò)，只需要聲明為靜態(tài)的，然后初始化。
???????? 這里我們看到，常量與數(shù)組的組合沒(méi)有什么特殊！一切都是數(shù)組惹的禍！
?? （6）this指針是不是const類型的？
??????? this指針是一個(gè)很重要的概念，那該如何理解她呢？也許這個(gè)話題太大了，那我們縮小一些：this指針是個(gè)什么類型的？這要看具體情況：如果在非const成員函數(shù)中，this指針只是一個(gè)類類型的；如果在const成員函數(shù)中，this指針是一個(gè)const類類型的；如果在volatile成員函數(shù)中,this指針就是一個(gè)volatile類類型的。
?? （7）const到底是不是一個(gè)重載的參考對(duì)象？
??????? 先看一下下面的例子：
??????? class A
???????? {
?????????? ......
?????????? void f(int i)?????? {......} file://一個(gè)函數(shù)
?????????? void f(int i) const {......} file://上一個(gè)函數(shù)的重載
??????????? ......
????????? };
??????? 上面是重載是沒(méi)有問(wèn)題的了，那么下面的呢？
???????? class A
???????? {
?????????? ......
?????????? void f(int i)?????? {......} file://一個(gè)函數(shù)
?????????? void f(const int i) {......} file://？？？？？
??????????? ......
???????? };
???????? 這個(gè)是錯(cuò)誤的，編譯通不過(guò)。那么是不是說(shuō)明內(nèi)部參數(shù)的const不予重載呢？再看下面的例子：
??????? class A
???????? {
?????????? ......
?????????? void f(int& )?????? {......} file://一個(gè)函數(shù)
?????????? void f(const int& ) {......} file://？？？？？
??????????? ......
???????? };
???????? 這個(gè)程序是正確的，看來(lái)上面的結(jié)論是錯(cuò)誤的。為什么會(huì)這樣呢？這要涉及到接口的透明度問(wèn)題。按值傳遞時(shí)，對(duì)用戶而言，這是透明的，用戶不知道函數(shù)對(duì)形參做了什么手腳，在這種情況下進(jìn)行重載是沒(méi)有意義的，所以規(guī)定不能重載！當(dāng)指針或引用被引入時(shí)，用戶就會(huì)對(duì)函數(shù)的操作有了一定的了解，不再是透明的了，這時(shí)重載是有意義的，所以規(guī)定可以重載。
?? （8）什么情況下為const分配內(nèi)存？
??????? 以下是我想到的可能情況，當(dāng)然，有的編譯器進(jìn)行了優(yōu)化，可能不分配內(nèi)存。
??????? A、作為非靜態(tài)的類成員時(shí)；
??????? B、用于集合時(shí)；
??????? C、被取地址時(shí)；
??????? D、在main函數(shù)體內(nèi)部通過(guò)函數(shù)來(lái)獲得值時(shí)；
??????? E、const的 class或struct有用戶定義的構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)或基類時(shí)；。
??????? F、當(dāng)const的長(zhǎng)度比計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)還長(zhǎng)時(shí)；
??????? G、參數(shù)中的const；
??????? H、使用了extern時(shí)。
??????? 不知道還有沒(méi)有其他情況，歡迎高手指點(diǎn)：）???????
?? （9）臨時(shí)變量到底是不是常量？
??????? 很多情況下，編譯器必須建立臨時(shí)對(duì)象。像其他任何對(duì)象一樣，它們需要存儲(chǔ)空間而且必須被構(gòu)造和刪除。區(qū)別是我們從來(lái)看不到編譯器負(fù)責(zé)決定它們的去留以及它們存在的細(xì)節(jié)。對(duì)于C++標(biāo)準(zhǔn)草案而言：臨時(shí)對(duì)象自動(dòng)地成為常量。因?yàn)槲覀兺ǔ＝佑|不到臨時(shí)對(duì)象，不能使用與之相關(guān)的信息，所以告訴臨時(shí)對(duì)象做一些改變有可能會(huì)出錯(cuò)。當(dāng)然，這與編譯器有關(guān)，例如：vc6、vc7都對(duì)此作了擴(kuò)展，所以，用臨時(shí)對(duì)象做左值，編譯器并沒(méi)有報(bào)錯(cuò)。
?? （10）與static搭配會(huì)不會(huì)有問(wèn)題？
??????? 假設(shè)有一個(gè)類：
??????? class A
??????? {
???????? public:
???????????? ......
???????????? static void f() const { ......}
???????????? ......
???????? };
???????? 我們發(fā)現(xiàn)編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)，因?yàn)樵谶@種情況下static不能夠與const共存！
???????? 為什么呢？因?yàn)閟tatic沒(méi)有this指針，但是const修飾this指針，所以...
???? （11）如何修改常量？
????????? 有時(shí)候我們卻不得不對(duì)類內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，但是我們的接口卻被聲明了const，那該怎么處理呢？我對(duì)這個(gè)問(wèn)題的看法如下：
?????????? 1）標(biāo)準(zhǔn)用法：mutable
????????????? class A
????????????? {
?????????????? public:
????????????????????? A(int i=0):test(i)??????? { }
????????????????????? void SetValue(int i)const { test=i; }
?????????????? private:
????????????????????? mutable int test;?? file://這里處理！
?????????????? }；
?????????? 2）強(qiáng)制轉(zhuǎn)換：const_cast
?????????????? class A
?????????????? {
?????????????? public:
????????????????????? A(int i=0):test(i)??????? { }
????????????????????? void SetValue(int i)const
????????????????????? { const_cast <int>(test)=i; }//這里處理！
?????????????? private:
????????????????????? int test;??
?????????????? }；
??????????? 3）靈活的指針：int*
?????????????? class A
????????????? {
?????????????? public:
????????????????????? A(int i=0):test(i)??????? { }
????????????????????? void SetValue(int i)const
????????????????????? { *test=i; }
?????????????? private:
????????????????????? int* test;?? file://這里處理！
?????????????? }；
??????????? 4）未定義的處理
????????????? class A
????????????? {
?????????????? public:
????????????????????? A(int i=0):test(i)??????? { }
????????????????????? void SetValue(int i)const
????????????????????? { int *p=(int*)&test; *p=i; }//這里處理！
?????????????? private:
????????????????????? int test;??
?????????????? }；
??????????????? 注意，這里雖然說(shuō)可以這樣修改，但結(jié)果是未定義的，避免使用！
???????????? 5）內(nèi)部處理：this指針
????????????? class A
????????????? {
?????????????? public:
????????????????????? A(int i=0):test(i)??????? { }
????????????????????? void SetValue(int i)const
????????????????????? { ((A*)this)->test=i; }//這里處理！
?????????????? private:
????????????????????? int test;??
?????????????? }；
???????????? 6）最另類的處理：空間布局
?????????????? class A
?????????????? {
??????????????? public:
????????????????????? A(int i=0):test(i),c('a') {? }
??????????????? private:
????????????????????? char c;
????????????????????? const int test;
??????????????? };
??????????????? int main()
??????????????? {
??????????????????? A a(3);
??????????????????? A* pa=&a;
??????????????????? char* p=(char*)pa;????
??????????????????? int*? pi=(int*)(p+4）；//利用邊緣調(diào)整
??????????????????? *pi=5;???????????????? file://此處改變了test的值！
??????????????????? return 0;
???????????????? }
??????? 雖然我給出了6中方法，但是我只是想說(shuō)明如何更改，但出了第一種用法之外，另外5種用法，我們并不提倡，不要因?yàn)槲疫@么寫(xiě)了，你就這么用，否則，我真是要誤人子弟了：）
???? （12）最后我們來(lái)討論一下常量對(duì)象的動(dòng)態(tài)創(chuàng)建。
?????????? 既然編譯器可以動(dòng)態(tài)初始化常量，就自然可以動(dòng)態(tài)創(chuàng)建，例如：
?????????? const int* pi=new const int(10);
?????????? 這里要注意2點(diǎn)：
?????????? 1）const對(duì)象必須被初始化！所以(10)是不能夠少的。
?????????? 2）new返回的指針必須是const類型的。
?????????? 那么我們可不可以動(dòng)態(tài)創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組呢？
?????????? 答案是否定的，因?yàn)閚ew內(nèi)置類型的數(shù)組，不能被初始化。
?????????? 這里我們忽視了數(shù)組是類類型的，同樣對(duì)于類內(nèi)部數(shù)組初始化我們也做出了這樣的忽視，因?yàn)檫@涉及到數(shù)組的問(wèn)題，我們以后再討論。

（const?討論第二篇）?

水滴石穿C語(yǔ)言之正確使用const??