c++常量详解

2024-02-21 14:18:04 125

概念

常量是存放固定且不可变值的，一旦确定初始值则在程序其它地方不可改变,所以const对象必须初始化。常量一般使用const关键字来修饰。

const对象可以大致分为三类：

1.constinta

constinta=10;
intconstb=10;

这两种格式是完全相同的。也就是说const与int哪个写前都不影响语义。有了这个概念后，我们来看这两个家伙：constint*pi与intconst*pi，它们的语义有不同吗？

你只要记住一点，int与const哪个放前哪个放后都是一样的，就好比constintn;与intconstn;一样。也就是说，它们是相同的。

2.constint*p

前面已经说了constint*p与intconst*p是完全一样的。

我们根据下面的例子看看它们的含义。

inta=30;
intb=40;
constint*p=&a;
p=&b;//注意这里，p可以在任意时候重新赋值一个新内存地址
b=80;//想想看：这里能用*pi=80;来代替吗？当然不能
printf(“%d”,*p);//输出是80

语义分析：

p的值是可以被修改的。即它可以重新指向另一个地址的，但是，不能通过*p来修改b的值。

首先const 修饰的是整个*p（注意，是*p而不是p）。所以*p（p指向的对象）是常量，是不能被赋值的（虽然p所指的b是变量，不是常量）。
其次，p前并没有用const修饰，所以p是指针变量，能被赋值重新指向另一内存地址的。

你可能会疑问：那又如何用const来修饰pi呢？其实，你注意到int*constpi中const的位置就大概可以明白了。请记住，通过格式看语义。我们看看下面的定义。

3.int*constp

这里的const修饰的p,而不是上面的*p,我们根据下面的例子来分析：

inta=30;
intb=40;
int*constp=&a;
//p=&b;
注意这里，p不能再这样重新赋值了，即不能再指向另一个新地址。
b=80;
//这里能用*p=80;来代替吗？可以，这里可以通过*p修改a的值。
//请自行与前面一个例子比较。
printf(“%d”,*p);//输出是80

*p=100;

printf(“%d”,a);//输出是100

语义分析：

p值是不能重新赋值修改了。它只能永远指向初始化时的内存地址了。并且可以通过*p来修改a的值了。与前一个例子对照一下吧！看以下的两点分析

1).p因为有了const的修饰，所以只是一个指针常量：也就是说p值是不可修改的（即p不可以重新指向b这个变量了）。

2).整个*p的前面没有const的修饰。也就是说，*p是变量而不是常量，所以我们可以通过*p来修改它所指内存a的值。

总之一句话，这次的p是一个指向int变量类型数据的指针常量。
最后总结两句：
1).如果const修饰在*p前则不能改的是*p而不是指p
2).如果const是直接写在p前则p不能改。

4.补充三种情况。

这里，我再补充以下三种情况。其实只要上面的语义搞清楚了，这三种情况也就已经被包含了。不过作为三种具体的形式，我还是简单提一下吧！

情况一：int*pi指针指向constintn常量的情况

constintn1=40;
int*pi;
pi=&n1;//这样可以吗？不行，VC下是编译错。constint类型的n1的地址是不能赋值给指向int类型地址的指针pi的。否则pi岂不是能修改n1的值了吗！
pi=(int*)&n1;//这样可以吗？强制类型转换可是C所支持的。VC下编译通过，但是仍不能通过*pi=80来修改n1的值。去试试吧！看看具体的怎样。

情况二：constint*pi指针指向constintn1的情况

constintn1=40;
constint*pi;
pi=&n1;//两个类型相同，可以这样赋值。n1的值无论是通过pi还是n1都不能修改的。

情况三：用constint*constpi申明的指针

intn;
constint*constpi=&n;
//你能想象pi能够作什么操作吗？pi值不能改，也不能通过pi修改n的值。因为不管是
//*pi还是pi都是const的。

5.常量引用

inta=10;
int&p1=a;//正确
int&p2=2;//错误，需要引用左值
constint&p3=a;//正确
constint&p4=4;//正确

关于引用的初始化有两点值得注意：

（1）当初始化值是一个左值（可以取得地址）时，没有任何问题，可以用常量引用也可以用非常量引用，如p1，p3；
（2）当初始化值不是一个左值时，则只能对一个constT&（常量引用）赋值。如p2，p3。而且这个赋值是有一个过程的：

首先将值隐式转换到类型T，然后将这个转换结果存放在一个临时对象里，最后用这个临时对象来初始化这个引用变量。

如果是对一个常量进行引用，则编译器首先建立一个临时变量，然后将该常量的值置入临时变量中，对该引用的操作就是对该临时变量的操作。对常量的引用可以用其它任何引用来初始化；但不能改变。

6.常量函数、常量引用参数、常量引用返回值

例1：boolverifyObjectCorrectness(constmyObj&obj);//constreferenceparameter
例2：voidAdd(constint&arg)const;//constfunction
例3：IStackconst&GetStack()const{return_stack;}//returnconstreference

6.1常量函数
1.一个函数通过在其后面加关键字const，它将被声明为常量函数
2.在C++，只有将成员函数声明为常量函数才有意义。带有const作后缀的常量成员函数又被称为视察者(inspector)，没
有const作后缀的非常量成员函数被称为变异者(mutator)
3.与const有关的错误总是在编译时发现
4.[摘]Ifthefunctionisnotdeclaredconst,incannotbeappliedtoaconstobject,andthecompilerwill
giveanerrormessage.Aconstfunctioncanbeappliedtoanon-constobject
5.在C++中，一个对象的所有方法都接收一个指向对象本身的隐含的this指针；常量方法则获取了一个隐含的常量this指针
voidfunc_name()const;
以上说明函数func_name()不会改变*this。当你把this指针看成函数func_name()的一个不可见参数就理解了
voidfunc_name(T*this)(noconst)
voidfunc_name(constT*this)(const)
6.常量函数可以被任何对象调用，而非常量函数则只能被非常量对象调用，不能被常量对象调用，如：

classFred{
public:
voidinspect()const;//ThismemberpromisesNOTtochange*this
voidmutate();//Thismemberfunctionmightchange*this
};

voiduserCode(Fred&changeable,constFred&unchangeable)
{
changeable.inspect();//OK:doesn'tchangeachangeableobject
changeable.mutate();//OK:changesachangeableobject

unchangeable.inspect();//OK:doesn'tchangeanunchangeableobject
unchangeable.mutate();//ERROR:attempttochangeunchangeableobject
}

7.在类中允许存在同名的常量函数和非常量函数，编译器根据调用该函数的对象选择合适的函数
当非常量对象调用该函数时，先调用非常量函数；
当常量对象调用该函数时，只能调用常量函数；
如果在类中只有常量函数而没有与其同名的非常量函数，则非常量与常量对象都可调用该常量函数;如：

#include
usingnamespacestd;

structA
{
voidf()const{cout<<"constfunctionfiscalled"<ref_a.f();//callsvoidf()const,输出：constfunctionfiscalled

a.g();//ok,normalcall
ref_a.g();//error,constobjectcannotcallnon-constfunction
}

8.const关键字不能用在构造函数与析构函数中。因为构造函数的目的是初始化域值，因此它必须更改对象，析构函数同理

6.2常量引用参数

本例中，一个myObj类型的对象obj通过引用传入函数verifyObjectCorrectness。为安全起见，使用了const关键字来确保函数verifyObjectCorrectness不会改变对象obj所引用的对象的状态。此外，通过声明参数常量，函数的使用者可以确保他们的对象不会被改变，也不必担心在调用函数时带来副作用。以下代码试图对声明为常量引用的形参进行修改，从而不会通过编译!

#include
usingnamespacestd;

classTest
{
public:
voidf(constint&arg);
private:
intvalue;
};

voidTest::f(constint&arg){
arg=10;//试图修改arg的值，此行将引起编译器错误//errorC2166:l-valuespecifiesconstobject
cout<<"arg="<

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