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C++的const关键字会强制编译器实施保持某个值不变的约束,帮助你在编译期间就能发现错误,灵活使用const能提高代码质量还能避免不想被改变的值被修改。下面我将从const作用于变量、形参、引用、函数返回值、迭代器、成员变量和成员函数方面讲解对const的理解,以及为什么要尽可能的使用const。
const修饰常规变量
const关键字放在变量类型前面则表示不允许修改该变量的值,const还可以修饰指针,当const放在*后面表示该指针不允许指向其他地址,指针变量保存的地址值不能被改变。我们用代码作为示例。
charId = 0; char*Ptr1 = Name; //普通指针,可以通过Ptr1修改Name的值 constchar*Ptr = Name; //Ptr不能修改Name的值,但是可以指向新的地址 char*constPtr2 = Name; //Ptr2能修改Name的值,但是不能指向其他地址 constchar*constPtr3 = Name; //Ptr3既不能修改Name的值,也不能指向其他地址 constintValue = 10; //正确,被const修饰的变量只能在初始化时赋值 Value = 20; //错误!!!被const修饰的变量值不能被修改!! Ptr1[0] = 'c'; //正确,可以改变Name的值 Ptr1 = &Id; //正确,可以指向其他char类型变量的地址 Ptr[0] = 'a'; //错误!!!Ptr不能修改Name的值 Ptr++; //正确,Ptr指向其他char类型变量的地址 Ptr2[0] = 'a'; //正确,Ptr2能修改Name的值 Ptr2 = &Id; //错误!!!Ptr2不能指向其他地址 Ptr2++; //错误!!!Ptr2不能指向其他地址 Ptr3[0] = 'b'; //错误!!!Ptr3不能修改Name的值 Ptr3 = &Id; //错误!!!Ptr3不能指向其他地址charName[10];
使用const关键字修饰的变量,在编译期间编译器帮你检查错误!而不加const关键字则需要人为仔细使用,还要人为的自我约束,在一个复杂的项目中经过多人维护很难避免这种情况。要尽可能的理解并掌握const基本用法,后续的讲解都是基于这个基础上进行的。尽可能使用const关键字理由之一:尽可能让编译器强制实施你的约束,帮助你在编译期间发现可能会修改不想被修改变量的值的错误!
const修饰迭代器
由于C++的迭代器是由指针实现的,所以const关键字放在迭代器类型前面相当于声明一个T* const指针,可以修改迭代器所指变量的值,不能指向其他地址。迭代器中有const_iterator类型迭代器,相当于声明了一个const T*类型指针,不能修改迭代器所指变量的值,但是可以指向其他地址。我们用代码作为示例。
conststd::vector<int>::iterator Iter = Vec.begin(); //const放在迭代器类型的前面,相当于T* const *Iter = 10; //正确,T* const能修改指向变量的值 ++Iter; //错误!!!T* const不能指向其他地址 std::vector<int>::const_iterator ConstIter = Vec.cbegin(); //const_iterator相当于const T* *ConstIter = 11; //错误!!!const T*不能修改指向变量的值 ++ConstIter; //正确,const T*可以指向其他地址 conststd::vector<int>::const_iterator CconstIter = Vec.cbegin(); //const修饰const_iterator相当于const T* const *CconstIter = 12; //错误!!!const T* const不能修改指向变量的值 ++CconstIter; //错误!!!const T* const不能指向其他地址std::vector<int> Vec;
尽可能使用const关键字理由之一:使用const修饰迭代器相当于增加了T* const属性,如果不想修改迭代器作用变量的值,那么就加上const关键字。
const修饰函数返回值
如果是C++内置类型是不能将“=”放在函数表达式的右边,也就是不能给函数返回值赋值。但是一个定义不好的自定义数据类型,则可能会出现“=”放在函数表达式右边的异常情况。我们知道C++可以重载运算符,那么如果const没有修饰函数返回值则会发生什么情况?我们看一下下面的实例代码。
public: Ration() = default; ~Ration() = default; intGetValue()const{ returnValue; } intGetDecimal()const{ returnDecimal; } voidSeyValue(intValue){ this->Value = Value; } voidSetDecimal(intDecimal){ this->Decimal = Decimal; } private: intValue; intDecimal; }; Ration operator* (constRation &lhs, constRation &rhs) { Ration R; R.SeyValue(lhs.GetValue() * rhs.GetValue()); R.SetDecimal(lhs.GetDecimal() * rhs.GetDecimal()); returnR; }classRation{
我们重载了*运算符,获取两个值的乘积。那么当使用者不小心时,可能会出现下面的用法。
Ration Value3; (Value1 * Value2) = Value3;Ration Value1, Value2;
因为(Value1 * Value2)产生了一个临时变量,这个时候给临时变量赋值是可以的,但是这么看就会很奇怪,为什么要给临时变量赋值?而且这也不是你想要的。那么如何避免这种情况发生呢?要避免给函数返回时产生的临时变量赋值,除了使用者的自我约束外,最有效的办法就是用const修饰函数返回值,让编译器帮你在编译期间排除这种错误!!以下代码为实例。
{ Ration R; R.SeyValue(lhs.GetValue() * rhs.GetValue()); R.SetDecimal(lhs.GetDecimal() * rhs.GetDecimal()); returnR; }constRation operator* (constRation &lhs, constRation &rhs)
Ration Value3; (Value1 * Value2) = Value3; //错误!!!,const修饰变量,不能重新赋值Ration Value1, Value2;
尽可能使用const的理由之一:如果不想修改函数返回的值,那么就用const修饰函数返回值!避免出现给函数返回值赋值的奇怪现象。
const修饰成员函数
C++修饰成员函数表明,该成员函数不会修改成员变量的值,如果想在const修饰的成员函数改变某些成员变量的值,但是又不想改变其他成员变量的值,则用mutable修饰成员变量。我们用实例代码实际看一下。
public: TextBlock() = default; ~TextBlock() = default; TextBlock(conststd::string&&InitText); constchar& operator[](std::size_tPosition) const{ std::cout<< "const operator"<< std::endl; returnText[Position]; } char& operator[](std::size_tPosition){ std::cout<< "not const operator"<< std::endl; returnText[Position]; } std::size_tLength() const{ if(!TextLen){ TextLen = Text.size(); //改变了被mutable修饰成员变量的值 IsValid = true;//改变了被mutable修饰成员变量的值 } returnTextLen; } voidPrint()const; private: std::stringText; mutablestd::size_tTextLen; mutableboolIsValid; }; TextBlock::TextBlock(conststd::string&&InitText) { std::cout<< "constructor input right value"<< std::endl; Text = InitText; } voidTextBlock::Print() const { std::cout<< Text << std::endl; }classTextBlock{
尽可能使用const理由之一:如果在成员函数中,不想修改成员变量的值,则应该用const修饰成员函数!
尽量减少代码重复
非const修饰的成员函数可以通过调用const修饰的成员函数减少代码重复,但是const修饰的成员函数不能通过调用非const修饰的成员函数减少代码重复,因为非const修饰的成员函数可能会改变成员变量的值!这和const修饰成员函数的初衷是相违背的!我们用实例代码看一下非const修饰的成员函数调用const修饰的成员函数。
{ std::cout<< "const operator"<< std::endl; returnText[Position]; } char& operator[](std::size_tPosition) { std::cout<< "not const operator"<< std::endl; returnconst_cast<char&>(static_cast<constTextBlock&>(*this)[Position]); }constchar& operator[](std::size_tPosition) const
尽可能使用const理由之一:非const修饰的成员函数可以通过调用const修饰的成员函数,减少代码重复。