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：指明變量或對象的值是不能被更新 , 引入目的是為了取代預編譯指令

2.?? 可以保護被修飾的東西，防止意外的修改，增強程序的健壯性。

3.?? 編譯器通常不為普通 const 常量分配存儲空間，而是將它們保存在符號表中，這使得它成為一個編譯期間的常量，沒有了存儲與讀內存的操作，使得它的效率也很高。

4.??? 可以節省空間，避免不必要的內存分配。

? 例如：

???? #define PI 3.14159???????? file:// 常量宏

???? const doulbe? Pi=3.14159;? file:// 此時并未將 Pi 放入 ROM 中

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

???? double i=Pi;???????????? file:// 此時為 Pi 分配內存，以后不再分配！

???? double I=PI;?????????????? file:// 編譯期間進行宏替換，分配內存

???? double j=Pi;?????????????? file:// 沒有內存分配

???? double J=PI;?????????????? file:// 再進行宏替換，又一次分配內存！

?const 定義常量從匯編的角度來看，只是給出了對應的內存地址，而不是象 #define 一樣給出的是立即數，所以， const 定義的常量在程序運行過程中只有一份拷貝，而 #define 定義的常量在內存中有若干個拷貝。

?

對于基本聲明

1.? const int r=100; // 標準 const 變量聲明加初始化，因為默認內部連接所以必須被初始化，其作用域為此文件，編譯器經過類型檢查后直接用 100 在編譯時替換

?

2.? extend const int r=100; // 將 const 改為外部連接，作用于擴大至全局，編譯時會分配內存，并且可以不進行初始化，僅僅作為聲明，編譯器認為在程序其他地方進行了定義

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，編譯器會為其分配內存，所以不能在編譯期間使用其中的值，例如： int temp[r[2]]; 這樣的編譯器會報告不能找到常量表達式

? 但是

?const int Max=100;

?int Array[Max];?

正確。

?還有

?

? 定義數組必須用常量，可以用 const 或者 #define 定義。 Static 雖然是編譯時確定，也不能用來聲明數組。

?

對于指針和引用

1.?? const int *r=&x; // 聲明 r 為一個指向常量的 x 的指針， r 指向的對象不能被修改，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象，并不表示指向的對象是 const 不能被改變，例如：

int i = 10;

const int * p =? &i;

*p = 11; //wrong

?

?i = 11 ; //correct

自己的一個經驗：一個具體的概念可以用范型的概念來賦值，但是一個范型的概念不能用具體的概念來賦值。

我們可以把 const 指針當成普通指針的父類，因為普通指針改寫了 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，沒有任何區別

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

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

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

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

?

對于類型檢查

可以把一個非 const 對象賦給一個指向 const 的指針，因為有時候我們不想從這個指針來修改其對象的值；但是不可以把一個 const 對象賦值給一個非 const 指針，因為這樣可能會通過這個指針改變指向對象的值，但也存在使這種操作通過的合法化寫法，使用類型強制轉換可以通過指針改變 const 對象：

const int r=100;

int * ptr = const_cast<int*>(&r);? //C++ 標準， C 語言使用： int * ptr =(int*)&r;

?

對于字符數組

?

如 char * name = “china”; 這樣的語句，在編譯時是能夠通過的，但是 ”china” 是常量字符數組，任何想修改他的操作也能通過編譯但會引起運行時錯誤，如果我們想修改字符數組的話就要使用 char name[ ] = “china”; 這種形式。

?

對于函數

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

2. const int Fuction1 (int); // 此處返回 const 值，意思指返回的原函數里的變量的初值不能被修改，但是函數按值返回的這個變量被制成副本，能不能被修改就沒有了意義，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 const 關鍵字。但這只對于內部類型而言（因為內部類型返回的肯定是一個值，而不會返回一個變量，不會作為左值使用），對于用戶自定義類型，返回值是常量是非常重要的，見下面條款 3 。

3.? Class CX; // 內部有構造函數，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 Fuction1() 和 Fuction2(), 我們進行如下操作時：

Fuction1() = CX(1); // 沒有問題，可以作為左值調用

Fuction2() = CX(1); // 編譯錯誤， const 返回值禁止作為左值調用。因為左值把返回值作為變量會修改其返回值， const 聲明禁止這種修改。

4. ? 函數中指針的 const 傳遞和返回：

int F1 (const char * pstr); // 作為傳遞的時候使用 const 修飾可以保證不會通過這個指針來修改傳遞參數的初值，這里在函數內部任何修改 *pstr 的企圖都會引起編譯錯誤。

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

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

5.?? 函數中引用的 const 傳遞：

void F1 ( const X& px); // 這樣的一個 const 引用傳遞和最普通的函數按值傳遞的效果是一模一樣的，他禁止對引用的對象的一切修改，唯一不同的是按值傳遞會先建立一個類對象的副本，然后傳遞過去，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 傳遞可以傳遞一個臨時對象，因為臨時對象都是 const 屬性，且是不可見的，他短時間存在一個局部域中，所以不能使用指針，只有引用的 const 傳遞能夠捕捉到這個家伙。

6.? 有一點可以注意一下

??? const 為函數重載提供了一個參考。

???????? class A

???????? {

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

?????????? void f(int i)?????? {......} file:// 一個函數

?????????? void f(int i) const {......} file:// 上一個函數的重載

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

????????? };

?

??????? 關于函數 overloading ， 不能根據返回值類型來確定

?

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

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

??????? 也不能根據參數的默認值來判斷

??????? 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選擇就 ok 了

?

對于類

1. ? 首先，對于 const 的成員變量，只能在構造函數里使用初始化成員列表來初始化，試圖在構造函數體內進行初始化 const 成員變量會引起編譯錯誤。初始化成員列表形如：

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

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

int f( ) const; //const 放在函數的最后，編譯器會對這個函數進行檢查，在這個函數中的任何試圖改變成員變量和調用非 const 成員函數的操作都被視為非法

** 類的構造和析構函數都不能是 const 函數。

3.? 建立了一個 const 成員函數，但仍然想用這個函數改變對象內部的數據。這樣的一個要求也會經常遇到，尤其是在一個苛刻的面試考官那里。首先我們要弄清楚考官的要求，因為有兩種方法可以實現，如果這位考官要求不改變原來類的任何東西，只讓你從當前這個 const 成員函數入手，那么你只有使用前面提到的類型強制轉換方法。實例如下：

// 假如有一個叫做 X 的類，它有一個 int 成員變量 r ，我們需要通過一個 const 成員函數 f( ) 來對這個 r 進行 ++r 操作，代碼如下

void X::f( ) const

{? (const_cast<X*>(this)) -> ++r;? } // 通過 this 指針進行類型強制轉換實現

另外一種方法就是使用關鍵字： mutable 。如果你的成員變量在定義時是這個樣子的：

mutable int r ;

那么它就告訴編譯器這個成員變量可以通過 const 成員函數改變。編譯器就不會再理會對他的檢查了。

?

關于 const 一些問題

?[ 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，因為聲明指針的目的是為了對其指向的內容進行改變，而聲明的指針 e 指向的是一個常量，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，因為聲明指針所指向的內容可變；

[ 思考 3] ： 這樣定義賦值操作符重載函數可以嗎？

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

不正確；在 const A_class::operator=(const A_class& a) 中，參數列表中的 const 的用法正確，而當這樣連續賦值的時侯，問題就出現了： A_class a,b,c:(a=b)=c; 因為 a.operator=(b) 的返回值是對 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(171) 評論(0)  編輯 收藏 引用 所屬分類: C/C++