C++那些事笔记——const那些事

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前言

C++那些事

这是一个适合新手学习的C++开源项目

[Github地址] (https://github.com/Light-City/CPlusPlusThings)

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const那些事

1.const的作用

• 可以定义常量

  创建常量的通用格式如下：

  const type name = value;

  当你在声明常量的时候必须对它进行初始化，如果在声明常量时没有对它进行初始化，则该常量的值是不确定的，且无法修改。

• 类型检查

  • const常量与#define宏定义常量的区别：

    • const能够明确指定类型，并且可以使用C++的作用域规则将定义限制在特定的函数或文件中
    • const定义的变量只有类型为整型或枚举时，且以常量表达式初始化时才能作为常量表达式
    • 其他情况下它只是一个const限定的变量而不是一个常量

  • 防止修改，起保护作用，增加程序健壮性

  • 可以节省空间，避免不必要的浪费

    • const定义常量从汇编角度来看，只是给出了对应的内存地址，而不是像#define一样给出的是立即数
    • const定义的常量在程序运行过程中只有一份拷贝，而#define定义的常量在内存中却有多份拷贝

2.const对象默认为局部变量

• 未被const修饰的变量不需要extern显式声明
• const常量需要显式声明extern，并且需要做初始化
• 常量在定义后就不能被修改，所以定义时必须初始化

3.指针与const

• 如果const在*的左侧，则const就是用来修饰指针所指向的变量，即指针指向常量

  const char * a; //指向常量的指针。
  char const * a; //同上

  • 对于指向常量的指针，不能通过指针来修改对象的值
  • 允许把非const对象的地址赋给指向常量的指针，当要修改其值时需要像通过非const指针修改

  int val = 3;
  const int *ptr = &val; //ok
  int *ptr1 = &val;
  *ptr = 4;

  • 不能使用void *指针去保存const对象的地址，必须使用const void *类型的指针保存const对象的地址

  const int p = 10;
  const void * vp = &p;
  void *vp = &p; //error

• 如果const在*的右侧，则const就是修饰指针本身，即指针本身就是常量，称为常指针

  • 常指针在定义是必须进行初始化，且常指针的值不能再进行修改，但是可以通过非const指针来修改

    int num=0;
    int * const ptr=# //const指针必须初始化，且const指针的值不能修改
    int * t = #
    *t = 1;

  • 因为此时const修饰的是指针本身，ptr指向的还是一个变量，只是不能通过ptr修改它的值，所以不能将const对象的地址赋值给ptr

  • 上述情况若改为const int *ptr或const int *const ptr就可以正常运行

• 上述两种情况的结合就是指向常量的常指针

  • ptr是一个const指针，然后它指向了一个int类型的const对象

    const int p = 3;
    const int * const ptr = &p; 

4.函数与const

• const修饰函数返回值

  这个和cosnt修饰普通变量和指针含义基本相同，但没有意义

• const修饰函数参数

  • 输入参数只是”值复制”，对原变量没有影响，无需保护，即使传入的形参是指针也是一样，const修饰的是指针本身，它所指向的地址还是可变的，所以此操作无意义

    void func(const int var);
    void func(int *const var);

  • 参数指针所指内容为常量不可变

    void StringCopy(char *dst, const char *src);

    dst是输出参数，src是输入参数，当我们需要保护src指向对象的值时，将src用const修饰，这样当函数体的语句试图修改src的值时，编译器将指出错误

  • 参数为引用，增加效率同时防止修改

    void func(const A &a)

    • 对于非内部数据类型的参数而言，象void func(A a) 这样声明的函数注定效率比较低。因为函数体内将产生A 类型的临时对象用于复制参数a，而临时对象的构造、复制、析构过程都将消耗时间

    • 为了提高效率，可以将函数声明改为void func(A &a)，因为“引用传递”仅借用一下参数的别名而已，不需要产生临时对象

    • 但是函数void func(A &a) 存在一个缺点:“引用传递”有可能改变参数a，这是我们不期望的

    • 解决这个问题很容易，加const修饰即可，因此函数最终成为 void func(const A &a)。

    • 以此类推，是否应将void func(int x) 改写为void func(const int &x)，以便提高效率？

    • 没有必要，因为内部数据的参数不存在构造、析构之内的过程，“值传递”和“引用传递”的效率几乎相当

5.类与const

• 在一个类中，任何不会修改数据成员的函数都应该声明为const类型，如果在编写const成员函数时，不慎修改数据成员，或者调用了其它非const成员函数，编译器将指出错误，这无疑会提高程序的健壮性

• 使用const关键字进行说明的成员函数，称为常成员函数，只有常成员函数才有资格操作常量或常对象，没有使用const关键字进行说明的成员函数不能用来操作常对象

• 对于类中的const成员变量必须通过初始化列表进行初始化