C++ const各种用法总结

2019 年 10 月 6 日
筆記

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一一般常量

声明或定义的格式如下：

const <类型说明符> <变量名> = <常量或常量表达式>; [1]  <类型说明符> const <变量名> = <常量或常量表达式>; [2]  [1]和[2]的定义是完全等价的。

例如：

整形int（或其他内置类型：float,double,char）

const int bufSize = 512;

或者

int const bufSize = 512;

因为常量在定义后就不能被修改，所以定义时必须初始化。

bufSize = 128; // error:attempt to write to const object  const string cntStr = "hello!"; // ok:initialized  const i, j = 0; // error: i is uninitialized const

非const变量默认为extern。

const 对象默认为文件的局部变量。要使const变量能够在其他的文件中访问，必须显式地指定它为extern。

例如：

const int bufSize = 512; // 作用域只限于定义此变量的文件  extern const int bufSize = 512; // extern用于扩大作用域，作用域为整个源程序（只有extern 位于函数外部时，才可以含有初始化式）

二数组及结构体

声明或定义的格式如下：

const <类型说明符> <数组名>[<大小>]…… [1]  <类型说明符> const <数组名>[<大小>]…… [2]  [1]和[2]的定义是完全等价的。

例如：

整形int（或其他内置类型：float,double,char）

const int cntIntArr[] = {1,2,3,4,5};

或者

int const cntIntArr[] = {1,2,3,4,5};  struct SI  {   int i1;   int i2;  };  const SI s[] = {{1,2},{3,4}};  // 上面的两个const都是变量集合，编译器会为其分配内存，所以不能在编译期间使用其中的值（例如：int temp[cntIntArr[2]]，这样的话编译器会报告不能找到常量表达式）

三关于引用声明或定义的格式如下：

const <类型说明符> &<变量名> = …… [1]  <类型说明符> const &<变量名> = …… [2]  [1]和[2]的定义是完全等价的。

例如：

const int i = 128;  const int &r = i;（或者 int const &r = i;）

const 引用就是指向const 对象的引用。

普通引用不能绑定到const 对象，但const 引用可以绑定到非const 对象。

例如：

1.const int &r = 100; // 绑定到字面值常量  2.int i = 50;  const int &r2 = r + i; // 引用r绑定到右值  3.double dVal = 3.1415;  const int &ri = dVal; // 整型引用绑定到double 类型

编译器会把以上代码转换成如下形式的编码：

int temp = dVal; // create temporary int from double  const int &ri = temp; // bind ri to that temporary

四指针

1.指向const 对象的指针（指针所指向的内容为常量）

声明或定义的格式如下(定义时可以不初始化)：

const <类型说明符> *<变量名> …… [1]  <类型说明符> const *<变量名> …… [2]  [1]和[2]的定义是完全等价的。

例如：

const int i = 100;  const int *cptr = &i;

或者

int const *cptr = &i; [cptr 是指向int 类型的const 对象的指针]  允许把非const 对象的地址赋给指向const 对象的指针，例如：  double dVal = 3.14; // dVal is a double; its value can be change  const double *cdptr = &dVal; // ok;but can't change dVal through cdptr

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的是一个没const 对象（如cdptr），可用其他方法修改其所指向的对象。

那么如何将一个const 对象合法地赋给一个普通指针？？？

例如:

const double dVal = 3.14;  double *ptr = &dVal; // error  double *ptr = const_cast<double*>(&dVal);  // ok: const_cast是C++中标准的强制转换，C语言使用：double *ptr = (double*)&dVal;

2.const 指针（指针本身为常量）

声明或定义的格式如下(定义时必须初始化)：

<类型说明符> *const <变量名> = ……

例如：

int errNumb = 0;  int iVal = 10;  int *const curErr = &errNumb; [curErr 是指向int 型对象的const 指针]  指针的指向不能被修改。  curErr = &iVal; // error: curErr is const  指针所指向的基础对象可以修改。  *curErr = 1; // ok:reset value of the object(errNumb) which curErr is bind

3.指向const 对象的const 指针（指针本身和指向的内容均为常量）

声明或定义的格式如下(定义时必须初始化)：

const <类型说明符> *const <变量名> = ……

例如：

const double pi = 3.14159;  const double dVal = 3.14;  const double *const pi_ptr = π [pi_ptr 是指向double 类型的const 对象的const 指针]  指针的指向不能被修改。  pi_ptr = &dVal; // error: pi_ptr is const  指针所指向的基础对象也不能被修改。  *pi_ptr = dVal; // error: pi is const

五函数

1.修饰函数的参数

class A;  void func1(const int i); // i不能被修改  void func3 (const A &rA); // rA所引用的对象不能被修改  void func2 (const char *pstr); // pstr所指向的内容不能被修改

2.修饰函数的返回值

返回值：const int func1(); // 此处返回int 类型的const值，意思指返回的原函数里的变量的初值不能被修改，但是函数按值返回的这个变量被制成副本，能不能被修改就没有了意义，它可以被赋给任何的const或非const类型变量，完全不需要加上这个const关键字。  [*注意*]但这只对于内部类型而言（因为内部类型返回的肯定是一个值，而不会返回一个变量，不会作为左值使用，否则编译器会报错），对于用户自定义类型，返回值是常量是非常重要的（后面在类里面会谈到）。  返回引用：const int &func2(); // 注意千万不要返回局部对象的引用，否则会报运行时错误：因为一旦函数结束，局部对象被释放，函数返回值指向了一个对程序来说不再有效的内存空间。  返回指针：const int *func3(); // 注意千万不要返回指向局部对象的指针，因为一旦函数结束，局部对象被释放，返回的指针变成了指向一个不再存在的对象的悬垂指针。

六类

class A {  public:   	void func();   	void func() const;   	const A operator+(const A &) const;    private:  	 int num1;   	mutable int num2;   	const size_t size;  };

1.修饰成员变量

const size_t size; // 对于const的成员变量，  [1]必须在构造函数里面进行初始化；  [2]只能通过初始化成员列表来初始化；  [3]试图在构造函数体内对const成员变量进行初始化会引起编译错误。

例如：

A::A(size_t sz):size(sz) // ok：使用初始化成员列表来初始化  {  ...  }  A::A(size_t sz)

2.修饰类成员函数

void func() const; // const成员函数中不允许对数据成员进行修改，如果修改，编译器将报错。如果某成员函数不需要对数据成员进行修改，最好将其声明为const 成员函数，这将大大提高程序的健壮性。

const 为函数重载提供了一个参考

class A {  public:  	void func(); // [1]:一个函数   	void func() const; // [2]:上一个函数[1]的重载   	……  };  A a(10);  a.func(); // 调用函数[1]  const A b(100);  b.func(); // 调用函数[2]

如何在const成员函数中对成员变量进行修改？？？

下面提供几种方式（只提倡使用第一种，其他方式不建议使用）

（1）标准方式：mutable

class A {  	public:   		A::A(int i):m_data(i){}   	void SetValue(int i){ m_data = i; }  private:  	mutable int m_data; // 这里处理  };

（2）强制转换：static_cast

class A {  public:  	A::A(int i):m_data(i){}  	void SetValue(int i)  	{ static_cast<int>(m_data) = i; } // 这里处理  private:  	int m_data;  };

（3）强制转换：const_cast

class A {  public:  	A::A(int i):m_data(i){}  	void SetValue(int i) {  		const_cast<A*>(this)->m_data = i;  	} // 这里处理  private:  	int m_data;  };

（4）使用指针：int *

class A {  public:  	A::A(int i):m_data(i){}   	void SetValue(int i) { *m_data = i; } // 这里处理  private:  	int *m_data;  };

（5）未定义的处理方式

class A	{  public:  	A::A(int i):m_data(i){}  	void SetValue(int i)  	{ int *p = (int*)&m_data; *p = i } // 这里处理  private:   	int m_data;  };  注意：这里虽然说可以修改，但结果是未定义的，避免使用

3.修饰类对象

const A a; // 类对象a 只能调用const 成员函数，否则编译器报错。

4.修饰类成员函数的返回值

const A operator+(const A &) const; // 前一个const 用来修饰重载函数operator+的返回值，可防止返回值作为左值进行赋值操作。  例如：  A a;  A b;  A c;  a + b = c; // errro: 如果在没有const 修饰返回值的情况下，编译器不会报错。

七使用const的一些建议

1.要大胆的使用const，这将给你带来无尽的益处，但前提是你必须搞清楚原委；    2.要避免最一般的赋值操作错误，如将const变量赋值；    3.在参数中使用const应该使用引用或指针，而不是一般的对象实例，原因同上；    4.const在成员函数中的三种用法（参数、返回值、函数）要很好的使用；    5.不要轻易的将函数的返回值类型定为const；    6.除了重载操作符外一般不要将返回值类型定为对某个对象的const引用；

八 cons有什么主要的作用？

1.可以定义const常量，具有不可变性。

例如：

const int Max=100;  int Array[Max];

2.便于进行类型检查，使编译器对处理内容有更多了解，消除了一些隐患。

例如：

void f(const int i) { .........}  编译器就会知道i是一个常量，不允许修改；

3.可以避免意义模糊的数字出现，同样可以很方便地进行参数的调整和修改。

同宏定义一样，可以做到不变则已，一变都变！如（1）中，如果想修改Max的内容，只需要：

const int Max=you want；

即可！ 4.可以保护被修饰的东西，防止意外的修改，增强程序的健壮性。

还是上面的例子，如果在函数体内修改了i，编译器就会报错；

例如：

void f(const int i) { i=10;//error! }

5.为函数重载提供了一个参考。

class A {   ......   	void f(int i) {......} file://一个函数   	void f(int i) const {......} file://上一个函数的重载   ......  };

6.可以节省空间，避免不必要的内存分配。

例如：  #define PI 3.14159 file://常量宏  const doulbe Pi=3.14159; file://此时并未将Pi放入ROM中  ......  double i=Pi; file://此时为Pi分配内存，以后不再分配！  double I=PI; file://编译期间进行宏替换，分配内存  double j=Pi; file://没有内存分配  double J=PI; file://再进行宏替换，又一次分配内存！

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，而不是象#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。

7.提高效率。

编译器通常不为普通const常量分配存储空间，而是将它们保存在符号表中，这使得它成为一个编译期间的常量，没有了存储与读内存的操作，使得它的效率也很高。