C/C++中const用法小结

 在好长一收段时间我被const困惑，看到const关键字，C++程序员首先想到的可能是const常量，如果只知道用const定义是常量，那么相 当于把火药仅用于制作鞭炮。const更大的魅力是它可以修饰函数的参数、返回值，甚至函数的定义体。被const修饰的东西都受到强制保护，可以预防意 外的变动，能提高程序的健壮性。所以很多C++程序设计书籍建议："Use const whenever you need"。

1.const修饰指针的情况，见下式：   

    [1] const int* a = &    

    [2] int const *a = &           

    [3] int* const a = &           

    [4] const int* const a = &     

    如果你能区分出上述四种情况，那么，恭喜你，你已经迈出了可喜的一步。不知道，也没关系，我们可以参考《Effective c++》Item21上的做法，如果const位于星号的左侧，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位于星号的 右侧，const就是修饰指针本身，即指针本身是常量。因此，[1]和[2]的情况相同，都是指针所指向的内容为常量（const放在变量声明符的位置无 关），这种情况下不允许对内容进行更改操作，如不能*a = 3 ；[3]为指针本身是常量，而指针所指向的内容不是常量，这种情况下不能对指针本身进行更改操作，如a++是错误的；[4]为指针本身和指向的内容均为常 量。

2. const的初始化

    先看一下const变量初始化的情况

    1) 非指针const常量初始化的情况：A b; const A a = b;

    2) 指针const常量初始化的情况：A* d = new A(); const A* c = d; 或者：const A* c = new A();

    3）引用const常量初始化的情况： A f; const A& e = f;       // 这样作e只能访问声明为const的函数，而不能访问一            

般的成员函数；     

 [思考1]： 以下的这种赋值方法正确吗？      const A* c=new A();      A* e = c;     

 [思考2]： 以下的这种赋值方法正确吗？      A* const c = new A();      A* b = c;

3. 用const修饰函数的参数

    如果参数作输出用，不论它是什么数据类型，也不论它采用"指针传递"还是"引用传递"，都不能加const修饰，否则该参数将失去输出功能。

    const只能修饰输入参数，如果输入参数采用"指针传递"，那么加const修饰可以防止意外地改动该指针，起到保护作用。
      例如StringCopy函数：
             void StringCopy(char *strDestination, const char *strSource);
      其中strSource是输入参数，strDestination是输出参数。给strSource加上const修饰后，如果函数体内的语句试图改动strSource的内容，编译器将指出错误。

    如果输入参数采用"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。

    例如不要将函数void Func1(int x) 写成void Func1(const int x)。同理不要将函数void Func2(A a) 写成void Func2(const A a)。其中A为用户自定义的数据类型。

    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底。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。

    问题是如此的缠绵，我只好将"const &"修饰输入参数的用法总结一下，如表。

    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)。

4. 修饰返回值的const

   如const A fun2( ); const A* fun3( ); 这样声明了返回值后，const按照"修饰原则"进行修饰，起到相应的保护作用。const Rational operator*(const Rational& lhs, const Rational& rhs) { return Rational(lhs.numerator() * rhs.numerator(), lhs.denominator() * rhs.denominator()); } 返回值用const修饰可以防止允许这样的操作发生:Rational a,b; Radional c; (a*b) = c; 一般用const修饰返回值为对象本身（非引用和指针）的情况多用于二目操作符重载函数并产生新对象的时候。

    （1）一般情况下，函数的返回值为某个对象时，如果将其声明为const时，多用于操作符的重载。通常，不建议用const修饰函数的返回值类型为某个对 象或对某个对象引用的情况。原因如下：如果返回值为某个对象为const（const A test = A 实例）或某个对象的引用为const（const A& test = A实例） ，则返回值具有const属性，则返回实例只能访问类A中的公有（保护）数据成员和const成员函数，并且不允许对其进行赋值操作，这在一般情况下很少 用到。

    （2）如果给采用“指针传递”方式的函数返回值加const修饰，那么函数返回值（即指针）的内容不能被修改，该返回值只能被赋给加const 修饰的同类型指针。如：

         const char * GetString(void);

         如下语句将出现编译错误：

         char *str=GetString();

         正确的用法是：

         const char *str=GetString();

    （3） 函数返回值采用“引用传递”的场合不多，这种方式一般只出现在类的赋值函数中，目的是为了实现链式表达。如：

            class A

            { …

              A &operate = (const A &other);   //赋值函数

             }A a,b,c;               //a,b,c为A的对象

               …

            a=b=c;             //正常

            (a=b)=c;           //不正常，但是合法

    若赋值函数的返回值加const修饰，那么该返回值的内容不允许修改，上例中a=b=c依然正确。(a=b)=c就不正确了。[思考3]： 这样定义赋值操作符重载函数可以吗？ const A& operator=(const A& a);

5. 类成员函数中const的使用
    一般放在函数体后，形如：void   fun()   const;  
    如果一个成员函数的不会修改数据成员，那么最好将其声明为const，因为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，这大大提高了程序的健壮性。
6. 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，具体可见思考题；
  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;