C++的const類成員函式
我們知道,在C++中,若一個變數宣告為const型別,則試圖修改該變數的值的操作都被視編譯錯誤。例如,
- constchar blank = ‘’;
- blank = ‘\n’; // 錯誤
面向物件程式設計中,為了體現封裝性,通常不允許直接修改類物件的資料成員。若要修改類物件,應呼叫公有成員函式來完成。為了保證const物件的常量性,編譯器須區分不安全與安全的成員函式(即區分試圖修改類物件與不修改類物件的函式)。例如,
- const Screen blankScreen;
- blankScreen.display(); // 物件的讀操作
-
blankScreen.set(‘*’); // 錯誤:const類物件不允許修改
在C++中,只有被宣告為const的成員函式才能被一個const類物件呼叫。
要宣告一個const型別的類成員函式,只需要在成員函式引數列表後加上關鍵字const,例如,
- class Screen {
- public:
- char get() const;
- };
在類體之外定義const成員函式時,還必須加上const關鍵字,例如
- char Screen::get() const {
- return _screen[_cursor];
- }
若將成員成員函式宣告為const,則該函式不允許修改類的資料成員。例如,
- class Screen {
- public:
- int ok() const {return _cursor; }
- int error(intival) const { _cursor = ival; }
- };
在上面成員函式的定義中,ok()的定義是合法的,error()的定義則非法。
值得注意的是,把一個成員函式宣告為const可以保證這個成員函式不修改資料成員,但是,如果據成員是指標,則const成員函式並不能保證不修改指標指向的物件,編譯器不會把這種修改檢測為錯誤。例如,
- class Name {
-
public
- void setName(const string &s) const;
- private:
- char *m_sName;
- };
- void setName(const string &s) const {
- m_sName = s.c_str(); // 錯誤!不能修改m_sName;
- for (int i = 0; i < s.size(); ++i)
- m_sName[i] = s[i]; // 不好的風格,但不是錯誤的
- }
雖然m_Name不能被修改,但m_sName是char *型別,const成員函式可以修改其所指向的字元。
const成員函式可以被具有相同引數列表的非const成員函式過載,例如,
- class Screen {
- public:
- char get(int x,int y);
- char get(int x,int y) const;
- };
在這種情況下,類物件的常量性決定呼叫哪個函式。
- const Screen cs;
- Screen cc2;
- char ch = cs.get(0, 0); // 呼叫const成員函式
- ch = cs2.get(0, 0); // 呼叫非const成員函式
小結:
1)const成員函式可以訪問非const物件的非const資料成員、const資料成員,也可以訪問const物件內的所有資料成員;
2)非const成員函式可以訪問非const物件的非const資料成員、const資料成員,但不可以訪問const物件的任意資料成員;
3)作為一種良好的程式設計風格,在宣告一個成員函式時,若該成員函式並不對資料成員進行修改操作,應儘可能將該成員函式宣告為const 成員函式。
參考資料:
《C++ Primer第三版》
《Effective C++第三版》