1. 程式人生 > >C++中const用法淺析

C++中const用法淺析

看到const 關鍵字,很多程式設計師想到的可能是const 常量,這可有點象踩到陷井上還不知道自己危險了。讀讀以下文字會使你對c++中的const有一個全面的認識。

const 是C++中常用的型別修飾符,有某些微妙的應用場合,如果沒有搞清本源,則錯誤在所難免。本篇中將對const進行辨析。溯其本源,究其實質,希望能對大家理解const有所幫助,根據思維的承接關係,分為如下幾個部分進行闡述。

C++中為什麼會引入const

  C++的提出者當初是基於什麼樣的目的引入(或者說保留)const關鍵字呢?,這是一個有趣又有益的話題,對理解const很有幫助。

1. 大家知道,C++有一個型別嚴格的編譯系統,這使得C++程式的錯誤在編譯階段即可發現許多,從而使得出錯率大為減少,因此,也成為了C++與C相比,有著突出優點的一個方面。

2. C中很常見的預處理指令 #define VariableName VariableValue 可以很方便地進行值替代,這種值替代至少在三個方面優點突出:

  一是避免了意義模糊的數字出現,使得程式語義流暢清晰,如下例:
  #define USER_NUM_MAX 107 這樣就避免了直接使用107帶來的困惑。
  二是可以很方便地進行引數的調整與修改,如上例,當人數由107變為201時,進改動此處即可, 
  三是提高了程式的執行效率,由於使用了預編譯器進行值替代,並不需要為這些常量分配儲存空間,所以執行的效率較高。
  鑑於以上的優點,這種預定義指令的使用在程式中隨處可見。

3. 說到這裡,大家可能會迷惑上述的1點、2點與const有什麼關係呢?,好,請接著向下看來:

  預處理語句雖然有以上的許多優點,但它有個比較致命的缺點,即,預處理語句僅僅只是簡單值替代,缺乏型別的檢測機制。這樣預處理語句就不能享受C++嚴格型別檢查的好處,從而可能成為引發一系列錯誤的隱患。

4.好了,第一階段結論出來了:

結論: Const 推出的初始目的,正是為了取代預編譯指令,消除它的缺點,同時繼承它的優點
現在它的形式變成了:
Const DataType VariableName = VariableValue ;
為什麼const能很好地取代預定義語句? 
const 到底有什麼大神通,使它可以振臂一揮取代預定義語句呢?

1. 首先,以const 修飾的常量值,具有不可變性,這是它能取代預定義語句的基礎。
2. 第二,很明顯,它也同樣可以避免意義模糊的數字出現,同樣可以很方便地進行引數的調整和修改。
3. 第三,C++的編譯器通常不為普通const常量分配儲存空間,而是將它們儲存在符號表中,這使得它成為一個編譯期間的常量,沒有了儲存與讀記憶體的操作,使得它的效率也很高,同時,這也是它取代預定義語句的重要基礎。
這裡,我要提一下,為什麼說這一點是也是它能取代預定義語句的基礎,這是因為,編譯器不會去讀儲存的內容,如果編譯器為const分配了儲存空間,它就不能夠成為一個編譯期間的常量了。
4. 最後,const定義也像一個普通的變數定義一樣,它會由編譯器對它進行型別的檢測,消除了預定義語句的隱患。

const 使用情況分類詳析

1.const 用於指標的兩種情況分析:
int const *a; //a/可變,*a不可變
int *const a; //a不可變,*a可變 
分析:const 是一個左結合的型別修飾符,它與其左側的型別修飾符合為一個型別

修飾符,所以,int const 限定 *a,不限定a。int *const 限定a,不限定*a。

2.const 限定函式的傳遞值引數:

void fun(const int var);

分析:上述寫法限定引數在函式體中不可被改變。由值傳遞的特點可知,var在函式體中的改變不會影響到函式外部。所以,此限定與函式的使用者無關,僅與函式的編寫者有關。
結論:最好在函式的內部進行限定,對外部呼叫者遮蔽,以免引起困惑。如可改寫如下:

void fun(int var){
const int & varalias = var;

varalias .........

}

3.const 限定函式的值型返回值:

const int fun1(); 
const myclass fun2();

分析:上述寫法限定函式的返回值不可被更新,當函式返回內部的型別時(如fun1),已經是一個數值,當然不可被賦值更新,所以,此時const無意義,最好去掉,以免困惑。當函式返回自定義的型別時(如fun2),這個型別仍然包含可以被賦值的變數成員,所以,此時有意義。

4. 傳遞與返回地址: 此種情況最為常見,由地址變數的特點可知,適當使用const,意義昭然。

5. const 限定類的成員函式

class classname {
public:
    int fun() const;
    .....
}

注意:採用此種const 後置的形式是一種規定,亦為了不引起混淆。在此函式的宣告中和定義中均要使用const,因為const已經成為型別資訊的一部分。

獲得能力:可以操作常量物件。
失去能力:不能修改類的資料成員,不能在函式中呼叫其他不是const的函式。