Skip to content

Files

Latest commit

c40e1dc · Jun 2, 2020

History

History

const

Folders and files

NameName
Last commit message
Last commit date

parent directory

..
Nov 5, 2019
Nov 5, 2019
Nov 5, 2019
Jun 2, 2020
Nov 5, 2019
Nov 5, 2019

关于作者

微信公众号:

1.const含义

常类型是指使用类型修饰符const说明的类型,常类型的变量或对象的值是不能被更新的。

2.const作用

(1)可以定义常量

const int a=100;

(2)类型检查

const常量与#define宏定义常量的区别:~~const常量具有类型,编译器可以进行安全检查;#define宏定义没有数据类型,只是简单的字符串替换,不能进行安全检查。~~感谢两位大佬指出这里问题,见:

Light-City#5

const 定义的变量只有类型为整数或枚举,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,不要将与常量混淆。

(3)防止修改,起保护作用,增加程序健壮性

void f(const int i){
    i++; //error!
}

(4)可以节省空间,避免不必要的内存分配

const定义常量从汇编的角度来看,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,所以,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有若干个拷贝。

3.const对象默认为文件局部变量

注意:非const变量默认为extern。要使const变量能够在其他文件中访问,必须在文件中显式地指定它为extern。

> 未被const修饰的变量在不同文件的访问
// file1.cpp
int ext
// file2.cpp
#include<iostream>
/**
 * by 光城
 * compile: g++ -o file file2.cpp file1.cpp
 * execute: ./file
 */
extern int ext;
int main(){
    std::cout<<(ext+10)<<std::endl;
}

const常量在不同文件的访问

//extern_file1.cpp
extern const int ext=12;
//extern_file2.cpp
#include<iostream>
/**
 * by 光城
 * compile: g++ -o file const_file2.cpp const_file1.cpp
 * execute: ./file
 */
extern const int ext;
int main(){
    std::cout<<ext<<std::endl;
}

小结:可以发现未被const修饰的变量不需要extern显式声明!而const常量需要显式声明extern,并且需要做初始化!因为常量在定义后就不能被修改,所以定义时必须初始化。

4.定义常量

const int b = 10;
b = 0; // error: assignment of read-only variable ‘b’
const string s = "helloworld";
const int i,j=0 // error: uninitialized const ‘i’

上述有两个错误,第一:b为常量,不可更改!第二:i为常量,必须进行初始化!(因为常量在定义后就不能被修改,所以定义时必须初始化。)

5.指针与const

与指针相关的const有四种:

const char * a; //指向const对象的指针或者说指向常量的指针。
char const * a; //同上
char * const a; //指向类型对象的const指针。或者说常指针、const指针。
const char * const a; //指向const对象的const指针。

小结:如果const位于*的左侧,则const就是用来修饰指针所指向的变量,即指针指向为常量;如果const位于*的右侧,const就是修饰指针本身,即指针本身是常量。

具体使用如下:

(1)指向常量的指针

const int *ptr;
*ptr = 10; //error

ptr是一个指向int类型const对象的指针,const定义的是int类型,也就是ptr所指向的对象类型,而不是ptr本身,所以ptr可以不用赋初始值。但是不能通过ptr去修改所指对象的值。

除此之外,也不能使用void*指针保存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

另外一个重点是:允许把非const对象的地址赋给指向const对象的指针

将非const对象的地址赋给const对象的指针:

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

我们不能通过ptr指针来修改val的值,即使它指向的是非const对象!

我们不能使用指向const对象的指针修改基础对象,然而如果该指针指向了非const对象,可用其他方式修改其所指的对象。可以修改const指针所指向的值的,但是不能通过const对象指针来进行而已!如下修改:

int *ptr1 = &val;
*ptr1=4;
cout<<*ptr<<endl;

小结:对于指向常量的指针,不能通过指针来修改对象的值。
也不能使用void`*`指针保存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。
允许把非const对象的地址赋值给const对象的指针,如果要修改指针所指向的对象值,必须通过其他方式修改,不能直接通过当前指针直接修改。

(2)常指针

const指针必须进行初始化,且const指针的值不能修改。

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){

    int num=0;
    int * const ptr=&num; //const指针必须初始化!且const指针的值不能修改
    int * t = &num;
    *t = 1;
    cout<<*ptr<<endl;
}

上述修改ptr指针所指向的值,可以通过非const指针来修改。

最后,当把一个const常量的地址赋值给ptr时候,由于ptr指向的是一个变量,而不是const常量,所以会报错,出现:const int* -> int *错误!

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
    const int num=0;
    int * const ptr=&num; //error! const int* -> int*
    cout<<*ptr<<endl;
}

上述若改为 const int *ptr或者改为const int *const ptr,都可以正常!

(3)指向常量的常指针

理解完前两种情况,下面这个情况就比较好理解了:

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

ptr是一个const指针,然后指向了一个int 类型的const对象。

6.函数中使用const

const修饰函数返回值

这个跟const修饰普通变量以及指针的含义基本相同:

(1)const int

const int func1();

这个本身无意义,因为参数返回本身就是赋值给其他的变量!

(2)const int*

const int* func2();

指针指向的内容不变。

(3)int *const

int *const func2();

指针本身不可变。

const修饰函数参数

(1)传递过来的参数及指针本身在函数内不可变,无意义!

void func(const int var); // 传递过来的参数不可变
void func(int *const var); // 指针本身不可变

表明参数在函数体内不能被修改,但此处没有任何意义,var本身就是形参,在函数内不会改变。包括传入的形参是指针也是一样。

输入参数采用“值传递”,由于函数将自动产生临时变量用于复制该参数,该输入参数本来就无需保护,所以不要加const 修饰。

(2)参数指针所指内容为常量不可变

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

其中src 是输入参数,dst 是输出参数。给src加上const修饰后,如果函数体内的语句试图改动src的内容,编译器将指出错误。这就是加了const的作用之一。

(3)参数为引用,为了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?完全没有必要,因为内部数

据类型的参数不存在构造、析构的过程,而复制也非常快,“值传递”和“引用传递”的效率几乎相当。

小结:对于非内部数据类型的输入参数,应该将“值传递”的方式改为“const 引用传递”,目的是提高效率。例如将void func(A a) 改为void func(const A &a)。
对于内部数据类型的输入参数,不要将“值传递”的方式改为“const 引用传递”。否则既达不到提高效率的目的,又降低了函数的可理解性。例如void func(int x) 不应该改为void func(const int &x)。

以上解决了两个面试问题:

(1)如果函数需要传入一个指针,是否需要为该指针加上const,把const加在指针不同的位置有什么区别;

(2)如果写的函数需要传入的参数是一个复杂类型的实例,传入值参数或者引用参数有什么区别,什么时候需要为传入的引用参数加上const。

7.类中使用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

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

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,如下所示:

class Apple
{
private:
    int people[100];
public:
    Apple(int i); 
    const int apple_number;
};

Apple::Apple(int i):apple_number(i)
{

}

const对象只能访问const成员函数,而非const对象可以访问任意的成员函数,包括const成员函数.

例如:

//apple.cpp
class Apple
{
private:
    int people[100];
public:
    Apple(int i); 
    const int apple_number;
    void take(int num) const;
    int add(int num);
	int add(int num) const;
    int getCount() const;

};
//main.cpp
#include<iostream>
#include"apple.cpp"
using namespace std;

Apple::Apple(int i):apple_number(i)
{

}
int Apple::add(int num){
    take(num);
}
int Apple::add(int num) const{
    take(num);
}
void Apple::take(int num) const
{
    cout<<"take func "<<num<<endl;
}
int Apple::getCount() const
{
    take(1);
//    add(); //error
    return apple_number;
}
int main(){
    Apple a(2);
    cout<<a.getCount()<<endl;
    a.add(10);
    const Apple b(3);
    b.add(100);
    return 0;
}
//编译: g++ -o main main.cpp apple.cpp
//结果
take func 1
2
take func 10
take func 100

上面getCount()方法中调用了一个add方法,而add方法并非const修饰,所以运行报错。也就是说const对象只能访问const成员函数。

而add方法又调用了const修饰的take方法,证明了非const对象可以访问任意的成员函数,包括const成员函数。

除此之外,我们也看到add的一个重载函数,也输出了两个结果,说明const对象默认调用const成员函数。

我们除了上述的初始化const常量用初始化列表方式外,也可以通过下面方法:

第一:将常量定义与static结合,也就是:

static const int apple_number

第二:在外面初始化:

const int Apple::apple_number=10;

当然,如果你使用c++11进行编译,直接可以在定义出初始化,可以直接写成:

static const int apple_number=10;
或者
const int apple_number=10;

这两种都在c++11中支持!

编译的时候加上-std=c++11即可!

这里提到了static,下面简单的说一下:

在C++中,static静态成员变量不能在类的内部初始化。在类的内部只是声明,定义必须在类定义体的外部,通常在类的实现文件中初始化。

在类中声明:

static int ap;

在类实现文件中使用:

int Apple::ap=666

对于此项,c++11不能进行声明并初始化,也就是上述使用方法。