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2006-10-21 10:04:29

关于const

说到const在C++中的作用,只要有一定经验的程序员就不会仅仅想到它是用来标识常量。关于const的作用在很多书上都有讲解,在这里说到const可能并没有什么新的东西,只能说是一起来复习一下const。现总结const的主要作用如下(当然,应该还有很多吧):

1.      代替#define。

讲到用const来代替#define,为什么要这样做呢,当然是const比#define更好啦,一个很明显区别就是const有数据类型,可以进行类型安全检查,而#define只是简单的替换,并这个功能。所以我们就尽量使用

     const double pi = 3.1415926;

来代替这样的语句:

     #define pi 3.1415926;//最好用const来定义

而且#define的定义在进入编译器前会被替换掉,这样,当涉及到这个常量的编译错误时,报告是不是pi而是3.1415926这个常量,这样就带来的调试上的麻烦。

用cosnt来代替#define还有一个好处就是减少不必要的内存分配,例如:

    #define PI 3.1415926         //常量宏

    const doulbe  Pi=3.1415926;  //此时并未将Pi放入ROM中

    ......

    double i=Pi;               //此时为Pi分配内存,以后不再分配!

    double I=PI;               //编译期间进行宏替换,分配内存

    double j=Pi;               //没有内存分配

    double J=PI;               //再进行宏替换,又一次分配内存!

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换,又一次分配内存!

2.   使某个对象(变量)、值,指针,引用不能被修改。

         相信这一点是大家最常见,用它来定义常量,使之具有不可变性。

对于用来修饰对象(变量),非常好理解,也是经常使用const的作用之一。但对于指针,可能就不好那好理解了,幸运的是Meyers大师给了我们一个很好的方法(在<>中)如果const在*号的左边,则说明数据是常量也就是指针所指向的那个对象为常量,如果const在*号的右边,则说明指针自身是一个常量,看看下的代码的解释:

         int myvar = 500;    //变量b不能被修改,因为b已用const修饰

const int* p1 = &myvar; //指针p可以被修改,但myvar(*p)是不能被修改的。

int const *p2 = &myvar;  //(同语句const int* p = myvar意思一样)。

int* const p3 = &myvar;//指针p不能被修改,但myvar(*p)是可以被修改的。

const int* const p4 = &myvar;    //指针p和myvar(*p)都不能被修改。

         同样const可也用来修饰引用,加在数据类型前后都可以.

                  int var1 

              double var2 

              const int &r = var1;//r不能被修改,var1可以修改

              double const &s = var2;//s不能被修改,var2可以修改

3.   使类的静态对象在类内部可以初始化

当我们要在类的内部定义某个常量时,就可能用const来修饰,否则的话,就不能初始化,看看下面的代码

class print

{

     private:

               //不能写成static int count = 10;

static const int count = 10;

string info[count];

};

const int print::count;

         当然出也可以通过类构造函数的初始化成员列表来初始化cosnt常量:

               class A

         {

               public:

                              A(int i=0):count(i) {}

                private:

                             const int count;

          };

(题外话)当然,对于很久以前的编译器(1995年以前)是不认可这种代码的,当然要达到这种效果可以采用借助为menu来解决,代码像这样:

                  class print

{

              menu{count = 10 };//借助枚举来得到一个初始值

              string info[count];

};   

4.   修饰函数参数和返回值,对于类的成员函数可以确定不能修改类的数据成员.

         用const用修饰函数参数是一种常见的行为,见下面代码:

              const bigint operator+(const bigint& bigvar1, const bigint& bigvar2)

              {    return  bigvar1.value+bigvar2.value; }

由于bigvar1和bigvar2 都是类类型,为了提高传值的效率,所以就用对象的引用,但是这样就有一个问题,我们不能阻止在函数内部修改bigvar1和bigvar2的值,解决办法只能用const,这就是我们在非内部数据类型的函数参数传递中常用的一种”const引用传递”,它可得到高效率,同时阻止函数内部对对象进行修改。

再看看对象前面的const(bigint前面)   它的作用是不允许下面的代码存在: (a+b) = c  //a,b,c都是bigint类型

上面的代码很显然是没有意义,它对一个运算结果进行赋值,我们就应该加上const来阻止这样的代码发生。  

对于类的成员函数,若不会修改数据成员,我们都应该有const来声明,若我编写这样的函数时不小心修改了类的数据成员或调用非const的成员函数,编译器就会给予相关的提示。看看下面的代码:

     class myprint

{

 public:

        myprint()rintcount(0){};

        void print();

        int getcount() const;

 private:

         myprint(const myprint&;

        myprint& operator=(const myprint&;

        int printcount;

};

void myprint:rint(){}

int myprint::getcount() const

{

   ++printcount;   //错误,以const成员函数不能修改类的数据成员

   print();            //错误,以const成员函数不能调用非const成员函数

   return printcount;

}

用const来修饰成员函数实际上修饰的是this指针,所以静态成员函数不能声明为const,原因很简单:静态成员函数没有this指针。这里要注意const成员函数中关键字const是放在成员函数的最后面。

有时候我的确要在const成员函数中修改类的内部数据员,这时应该怎么办呢,幸运的是标准c++提供的关键字mutable来达到,只要在类数据成员前加上关键字mutable:

class myprint
{

public:

……

              int getcount() const;

         private:

              ……

              mutable int printcount;

};

……

     int myprint::getcount() const

{

         ++printcount;//正确,因为printcount有关键字mutable修饰

              ……

   return printcount;

}

当然,还有其它方法(使用const_cast或通过指针间接来修改或通过成员函数的this指针)同样能达到修改的目的,但最好是用mutable。

5.   用const来修饰重载的类的成员函数。

         有时候我们要为类提供成员函数的const重载版本,以适应不同情况的需要,例如看看SGI STL关于stack中的一段代码:

     class stack

{

          ……

         public:

                   reference top() { return _M_c.back(); }

                   const_reference top() const { return _M_c.back(); }

                   ……

}

这里就为stack提供为返回栈顶值的两个版本。例如:

     top = mystack.top() //调用const_reference top() const

而下面的代码:

     mystack.top() = myvar //调用reference top()

其实 const的作用应该不止上面说的那些,但可以说一些常用的功能都提到了。在合适使用cosnt的地方,应该尽量使,使程序变得简单,清晰.

     最后,可以看看这个函数中所有const的意义:

         const char* const foo(char const * const str) const

第一个const表示返回类型为const,也就是不能把此函数的返回值当作左值来使用。

第二个const表示指针的不可变性,但在这是可以省略,因为返类型已经是const。

第三个cosnt表示str的常量性,也就其内容是不能改变,可以写在其前面的char的前面。

第四个cosnt表示str的指针的常量性,也就是此指针不能指向别的地址。

第五个cosnt表示此函数的常量性(前提是类的成员函数),不能修改所在类的数据成员
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