旅途

c++中const的完全解析

http://blog.csdn.net/jsjwql/archive/2007/09/10/1779516.aspx

1.?? const 類型定義：指明變量或?qū)ο蟮闹凳遣荒鼙桓?/span> , 引入目的是為了取代預(yù)編譯指令

2.?? 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。

3.?? 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。

4.??? 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。

?

對(duì)于基本聲明

1.? const int r=100; // 標(biāo)準(zhǔn) const 變量聲明加初始化，因?yàn)槟J(rèn)內(nèi)部連接所以必須被初始化，其作用域?yàn)榇宋募幾g器經(jīng)過(guò)類型檢查后直接用 100 在編譯時(shí)替換

?

2.? extend const int r=100; // 將 const 改為外部連接，作用于擴(kuò)大至全局，編譯時(shí)會(huì)分配內(nèi)存，并且可以不進(jìn)行初始化，僅僅作為聲明，編譯器認(rèn)為在程序其他地方進(jìn)行了定義

但是如果外部想鏈接 r ，不能這樣用

extern const int r=10;? // 錯(cuò)誤！常量不可以被再次賦值

3. const int r[ ]={1,2,3,4};

struct S {int a,b;};

const S s[ ]={(1,2),(3.4)}; // 以上兩種都是常量集合，編譯器會(huì)為其分配內(nèi)存，所以不能在編譯期間使用其中的值，例如： int temp[r[2]]; 這樣的編譯器會(huì)報(bào)告不能找到常量表達(dá)式

? 但是

?const int Max=100;

?int Array[Max];?

正確。

?還有

?

? 定義數(shù)組必須用常量，可以用 const 或者 #define 定義。 Static 雖然是編譯時(shí)確定，也不能用來(lái)聲明數(shù)組。

?

對(duì)于指針和引用

1.?? const int *r=&x; // 聲明 r 為一個(gè)指向常量的 x 的指針， r 指向的對(duì)象不能被修改，但他可以指向任何地址的常量

pointer const 可以指定普通變量 , 用改指針不能修改它指向的對(duì)象，并不表示指向的對(duì)象是 const 不能被改變，例如：

int i = 10;

const int * p =? &i;

*p = 11; //wrong

?

?i = 11 ; //correct

自己的一個(gè)經(jīng)驗(yàn)：一個(gè)具體的概念可以用范型的概念來(lái)賦值，但是一個(gè)范型的概念不能用具體的概念來(lái)賦值。

我們可以把 const 指針當(dāng)成普通指針的父類，因?yàn)槠胀ㄖ羔樃膶懥?/span> const 屬性，而具有比 const 指針更多的功能。 這樣的話只有父類指針可以指向子類，而子類指針不能指向父類。

2.?? int const *r=&x; // 與用法 1 完全等價(jià)，沒(méi)有任何區(qū)別

3.?? int * const r=&x; // 聲明 r 為一個(gè)常量指針，他指向 x ， r 這個(gè)指針的指向不能被修改，但他指向的地址的內(nèi)容可以修改

4.? const int * const r=&x; // 綜合 1 、 3 用法， r 是一個(gè)指向常量的常量型指針

5.?? const double & v;????? 該引用所引用的對(duì)象不能被更新

? 引用必須定義是初始話，而且初始化后這個(gè)引用不能指向其他的對(duì)象。但是這里加的 const 聲明不是這個(gè)意思，它是指不能改變 v 引用對(duì)象本身，也就是只能調(diào)用該對(duì)象里面的 const 成員函數(shù)。

?

對(duì)于類型檢查

可以把一個(gè)非 const 對(duì)象賦給一個(gè)指向 const 的指針，因?yàn)橛袝r(shí)候我們不想從這個(gè)指針來(lái)修改其對(duì)象的值；但是不可以把一個(gè) const 對(duì)象賦值給一個(gè)非 const 指針，因?yàn)檫@樣可能會(huì)通過(guò)這個(gè)指針改變指向?qū)ο蟮闹担泊嬖谑惯@種操作通過(guò)的合法化寫法，使用類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換可以通過(guò)指針改變 const 對(duì)象：

const int r=100;

int * ptr = const_cast<int*>(&r);? //C++ 標(biāo)準(zhǔn)， C 語(yǔ)言使用： int * ptr =(int*)&r;

?

對(duì)于字符數(shù)組

?

如 char * name = “china”; 這樣的語(yǔ)句，在編譯時(shí)是能夠通過(guò)的，但是 ”china” 是常量字符數(shù)組，任何想修改他的操作也能通過(guò)編譯但會(huì)引起運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤，如果我們想修改字符數(shù)組的話就要使用 char name[ ] = “china”; 這種形式。

?

對(duì)于函數(shù)

1. void Fuction1 ( const int r ); // 此處為參數(shù)傳遞 const 值，意義是變量初值不能被函數(shù)改變

2. const int Fuction1 (int); // 此處返回 const 值，意思指返回的原函數(shù)里的變量的初值不能被修改，但是函數(shù)按值返回的這個(gè)變量被制成副本，能不能被修改就沒(méi)有了意義，它可以被賦給任何的 const 或非 const 類型變量，完全不需要加上這個(gè) const 關(guān)鍵字。但這只對(duì)于內(nèi)部類型而言（因?yàn)閮?nèi)部類型返回的肯定是一個(gè)值，而不會(huì)返回一個(gè)變量，不會(huì)作為左值使用），對(duì)于用戶自定義類型，返回值是常量是非常重要的，見(jiàn)下面條款 3 。

3.? Class CX; // 內(nèi)部有構(gòu)造函數(shù)，聲明如 CX(int r =0)

CX? Fuction1 () { return CX(); }

const CX Fuction2 () { return CX(); }

如有上面的自定義類 CX ，和函數(shù) Fuction1() 和 Fuction2(), 我們進(jìn)行如下操作時(shí)：

Fuction1() = CX(1); // 沒(méi)有問(wèn)題，可以作為左值調(diào)用

Fuction2() = CX(1); // 編譯錯(cuò)誤， const 返回值禁止作為左值調(diào)用。因?yàn)樽笾蛋逊祷刂底鳛樽兞繒?huì)修改其返回值， const 聲明禁止這種修改。

4. ? 函數(shù)中指針的 const 傳遞和返回：

int F1 (const char * pstr); // 作為傳遞的時(shí)候使用 const 修飾可以保證不會(huì)通過(guò)這個(gè)指針來(lái)修改傳遞參數(shù)的初值，這里在函數(shù)內(nèi)部任何修改 *pstr 的企圖都會(huì)引起編譯錯(cuò)誤。

const char * F2 (); // 意義是函數(shù)返回的指針指向的對(duì)象是一個(gè) const 對(duì)象，它必須賦給一個(gè)同樣是指向 const 對(duì)象的指針。

const char * const F3(); // 比上面多了一個(gè) const ，這個(gè) const 的意義只是在他被用作左值時(shí)有效，它表明了這個(gè)指針除了指向 const 對(duì)象外，它本身也不能被修改，所以就不能當(dāng)作左值來(lái)處理。

5.?? 函數(shù)中引用的 const 傳遞：

void F1 ( const X& px); // 這樣的一個(gè) const 引用傳遞和最普通的函數(shù)按值傳遞的效果是一模一樣的，他禁止對(duì)引用的對(duì)象的一切修改，唯一不同的是按值傳遞會(huì)先建立一個(gè)類對(duì)象的副本，然后傳遞過(guò)去，而它直接傳遞地址，所以這種傳遞比按值傳遞更有效。

** 另外只有引用的 const 傳遞可以傳遞一個(gè)臨時(shí)對(duì)象，因?yàn)榕R時(shí)對(duì)象都是 const 屬性，且是不可見(jiàn)的，他短時(shí)間存在一個(gè)局部域中，所以不能使用指針，只有引用的 const 傳遞能夠捕捉到這個(gè)家伙。

6.? 有一點(diǎn)可以注意一下

??? const 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

??????????? ......

????????? };

?

??????? 關(guān)于函數(shù) overloading ， 不能根據(jù)返回值類型來(lái)確定

?

?? ?????double max( int a, int b);

??????? int??????? max( int a, int b);

??????? 也不能根據(jù)參數(shù)的默認(rèn)值來(lái)判斷

??????? int max( int a, int b);

??????? int max( int a, int b, int c=12);

??????? 一句話不能讓編譯器有多個(gè)選擇就 ok 了

?

對(duì)于類

1. ? 首先，對(duì)于 const 的成員變量，只能在構(gòu)造函數(shù)里使用初始化成員列表來(lái)初始化，試圖在構(gòu)造函數(shù)體內(nèi)進(jìn)行初始化 const 成員變量會(huì)引起編譯錯(cuò)誤。初始化成員列表形如：

X:: X ( int ir ): r(ir) {} // 假設(shè) r 是類 X 的 const 成員變量

2.? const 成員函數(shù)。提到這個(gè)概念首先要談到 const 對(duì)象，正象內(nèi)置類型能夠定義 const 對(duì)象一樣（ const int r=10; ），用戶自定義類型也可以定義 const 對(duì)象 (const X px(10);) ，編譯器要保證這個(gè)對(duì)象在其生命周期內(nèi)不能夠被改變。如果你定義了這樣的一個(gè) const 對(duì)象，那么對(duì)于這個(gè)對(duì)象的一切非 const 成員函數(shù)的調(diào)用，編譯器為了保證對(duì)象的 const 特性，都會(huì)禁止并在編譯期間報(bào)錯(cuò)。所以如果你想讓你的成員函數(shù)能夠在 const 對(duì)象上進(jìn)行操作的話，就要把這個(gè)函數(shù)聲明為 const 成員函數(shù)。假如 f( ) 是類中的成員函數(shù)的話，它的聲明形如：

int f( ) const; //const 放在函數(shù)的最后，編譯器會(huì)對(duì)這個(gè)函數(shù)進(jìn)行檢查，在這個(gè)函數(shù)中的任何試圖改變成員變量和調(diào)用非 const 成員函數(shù)的操作都被視為非法

** 類的構(gòu)造和析構(gòu)函數(shù)都不能是 const 函數(shù)。

3.? 建立了一個(gè) const 成員函數(shù)，但仍然想用這個(gè)函數(shù)改變對(duì)象內(nèi)部的數(shù)據(jù)。這樣的一個(gè)要求也會(huì)經(jīng)常遇到，尤其是在一個(gè)苛刻的面試考官那里。首先我們要弄清楚考官的要求，因?yàn)橛袃煞N方法可以實(shí)現(xiàn)，如果這位考官要求不改變?cè)瓉?lái)類的任何東西，只讓你從當(dāng)前這個(gè) const 成員函數(shù)入手，那么你只有使用前面提到的類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換方法。實(shí)例如下：

// 假如有一個(gè)叫做 X 的類，它有一個(gè) int 成員變量 r ，我們需要通過(guò)一個(gè) const 成員函數(shù) f( ) 來(lái)對(duì)這個(gè) r 進(jìn)行 ++r 操作，代碼如下

void X::f( ) const

{? (const_cast<X*>(this)) -> ++r;? } // 通過(guò) this 指針進(jìn)行類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)

另外一種方法就是使用關(guān)鍵字： mutable 。如果你的成員變量在定義時(shí)是這個(gè)樣子的：

mutable int r ;

那么它就告訴編譯器這個(gè)成員變量可以通過(guò) const 成員函數(shù)改變。編譯器就不會(huì)再理會(huì)對(duì)他的檢查了。

?

關(guān)于 const 一些問(wèn)題

?[ 思考 1] ： 以下的這種賦值方法正確嗎？

?const A_class* c=new A_class();

?A_class* e = c;

這種方法不正確，因?yàn)槁暶髦羔樀哪康氖菫榱藢?duì)其指向的內(nèi)容進(jìn)行改變，而聲明的指針 e 指向的是一個(gè)常量，所以不正確；

[ 思考 2] ： 以下的這種賦值方法正確嗎？

?A_class* const c = new A_class();

?A_class* b = c;

這種方法正確，因?yàn)槁暶髦羔標(biāo)赶虻膬?nèi)容可變；

[ 思考 3] ： 這樣定義賦值操作符重載函數(shù)可以嗎？

const A_class& operator=(const A_class& a);

不正確；在 const A_class::operator=(const A_class& a) 中，參數(shù)列表中的 const 的用法正確，而當(dāng)這樣連續(xù)賦值的時(shí)侯，問(wèn)題就出現(xiàn)了： A_class a,b,c:(a=b)=c; 因?yàn)?/span> a.operator=(b) 的返回值是對(duì) a 的 const 引用，不能再將 c 賦值給 const 常量。

?

posted on 2007-10-06 01:43 旅途 閱讀(154) 評(píng)論(0)  編輯 收藏 引用 所屬分類: C/C++