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C++ const 用法

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 iblackangel
发布于 2017/04/27 12:02
字数 941
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引言

C++ const 允许指定一个语义约束,编译器会强制实施这个约束,它限定一个变量不允许被改变,使用 const 在一定程度上可以提高程序的安全性和可靠性。另外,在观看别人代码的时候,清晰理解 const 所起的作用,对理解对方的程序也有一些帮助。

修饰常量

const 修饰的变量是不可变的。以下两种定义形式在本质上是一样的:

const int a = 10;
int const a = 10;

指针使用 const

指针本身是常量不可变

char *const ptr;

指针所指向的内容是常量不可变,但指针本身可变

const char *ptr;

两者都不可变

const char *const ptr;

其中的区别方法,沿着 * 号划一条线:

  • 如果 const 位于 * 的左侧,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 * 的右侧,const 就是修饰指针本身,即指针本身是常量。

函数中使用 const

  1. const 修饰函数参数

    • 传递过来的参数在函数内不可变(无意义,因为 var 本身就是形参)
      void function(const int var);
      
    • 参数指针所指内容为常量不可变
      void function(const char *var);
      
    • 参数指针本身为常量不可变(无意义,因为 char *var 也是形参)
      void function(char *const var);
      
    • 参数为引用,为了增加效率同时防止修改。修饰引用参数时:
      void function(const std::string &var);    // 引用参数在函数内不会发生改变
      
  2. const 修饰函数返回值

    const 修饰函数返回值的含义和 const 修饰普通变量以及指针的含义基本相同。

    源码 zeromq-4.1.4/src/err.cpp 示例:

    // 我们把 errno_to_string() 看作一个变量, 即指针内容不可变
    const char *zmq::errno_to_string(int errno_) 
    {
        switch (errno) {
    	  /* ... */
    	  case EFSM:
    	      return "Operation cannot be accomplished in current state";
    	  }
    }
    

    一般情况下,函数的返回值为某个对象,如果将其声明为 const 时,多用于操作符的重载。

    源码 zeromq-4.1.4/src/mutex.hpp 示例:

struct scoped_lock_t
{
    scoped_lock_t (mutex_t& mutex_)
        : mutex (mutex_)
    {
        mutex.lock ();
    }

    ~scoped_lock_t ()
    {
        mutex.unlock ();
    }

private:

    mutex_t& mutex;

    // Disable copy construction and assignment.
    scoped_lock_t (const scoped_lock_t&);
    const scoped_lock_t &operator = (const scoped_lock_t&);
};
  
  ```

类相关 const

  1. const 修饰成员变量

    const 修饰类的成员变量,表示该成员变量不能被修改,同时它只能在初始化列表中赋值。

    class Car
    {
        Car(const int vl) : _value(vl) { }
    
    	   const int _value;
    };
    

    源码 zeromq-4.1.4/src/epoll.hpp 示例:

    class epoll_t
    {
        epoll_t (const ctx_t &ctx_) : ctx(ctx_) 
    	   { 
    	       // ... 
    	   }
    
    	   const ctx_t &ctx;
    };
    
  2. const 修饰成员函数

    const 修饰类的成员函数,它不改变对象的成员变量,也不能调用类中任何非 const 成员函数,一般写在函数的最后来修饰。

    class Car
    {
        int value() const
    	   {
    	       return _value;
    	   }
    };
    

    对于 const 类对象/指针/引用,只能调用类的 const 成员函数,因此,const 修饰成员函数的最重要作用就是限制对于 const 对象的使用。

    • const 成员函数不被允许修改它所在对象的任何一个数据成员。
    • const 成员函数能够访问对象的 const 成员函数,不可以访问其他成员函数。
  3. const 修饰类对象/对象指针/对象引用

    • const 修饰类对象表示该类对象为常量对象,其中的任何数据成员都不能被修改。对于对象指针和引用也是一样。
    • const 修饰的对象,该对象的任何非 const 成员函数都不能被调用,因为任何非 const 成员函数会有修改成员变量的企图。
    class ClassName 
    {
        void func1();
    	   void func2() const;
    };
    
    void function(const ClassName & obj)
    {
        obj.func1();     // compile error
    	   obj.func2();     // 正确
    }
    

参考资料

[1] 关于C++ const 的全面总结
[2] C++ const用法 尽可能使用const
[3] C++ const关键字总结

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