C++中const的用法详解

Question

如题所述

Answer 1

C中的const使用：const是一个C语言的关键字，它限定一个变量不允许被改变。使用const可以提高程序的安全性和可靠性，有助于理解他人代码。const的使用在C语言中比较微妙，本文将探讨几个常见问题。

问题：const变量与常量

为什么下面的例子在使用一个const变量来初始化数组，ANSI C的编译器会报告一个错误？const int n = 5; int a[n];

答案与分析：这个问题讨论的是“常量”与“只读变量”的区别。常量肯定是只读的，例如5，“abc”等，因为它们被编译器放在内存中的只读区域。而“只读变量”则是在内存中开辟一个地方来存放它的值，只不过这个值由编译器限定不允许被修改。C语言关键字const就是用来限定一个变量不允许被改变的修饰符。上述代码中变量n被修饰为只读变量，但不是常量。ANSI C规定数组定义时维度必须是“常量”，“只读变量”也是不可以的。

问题：const变量与const限定的内容

下面的代码编译器会报一个错误，请问，哪一个语句是错误的呢？typedef char * pStr; char string[4] = "abc"; const char *p1 = string; const pStr p2 = string; p1++; p2++;

答案与分析：问题出在p2++上。const使用的基本形式：const char m;限定m不可变。替换1式中的m, const char *pm;限定*pm不可变，*pm可变。替换1式char, const newType m;限定m不可变，问题中的charptr就是一种新类型，因此p2不可变，p2++是错误的。

问题：const变量与字符串常量

请问下面的代码有什么问题？char *p = "i'm hungry!"; p[0]= 'I';

答案与分析：上面的代码可能会造成内存的非法写操作。"i'm hungry"实质上是字符串常量，而常量往往被编译器放在只读的内存区，不可写。p初始指向这个只读的内存区，而p[0] = 'I'则企图去写这个地方，编译器当然不会答应。

问题：const变量与字符串常量2

请问char a[3] = "abc"合法吗？使用它有什么隐患？

答案与分析：在标准C中这是合法的，但它的生存环境非常狭小。它定义一个大小为3的数组，初始化为"abc"，但没有通常的字符串终止符'\0'。因此这个数组只是看起来像C语言中的字符串，实质上却不是。所有对字符串进行处理的函数，如strcpy、printf等，都不能被使用在这个假字符串上。

C++中的const使用：C中常用“#define变量名变量值”定义一个值替代，然而却有个致命缺点：缺乏类型检测机制，这样预处理在C++中成为可能引发错误的隐患，于是引入const。const使用：用于指针的两种情况：const是一个左结合的类型修饰符。int const *A; A可变，*A不可变；int *const A; A不可变，*A可变；限定函数的传递值参数：void function(const int Var); 传递过来的参数在函数内不可以改变；限定函数返回值型：const int function(); 此时const无意义；const myclassname function(); 函数返回自定义类型myclassname；限定函数类型：void function()const; 常成员函数，常成员函数不能改变对象的成员函数。

例如：int Point::GetY(){return yVal;}这个函数被调用时，不改变Point对象，而下面的函数改变Point对象：void Point::SetPt(int x, int y){xVal=x; yVal=y;}为了使成员函数的意义更加清楚，我们可在不改变对象的成员函数的函数原型中加上const说明：class Point{public: int GetX() const; int GetY() const; void SetPt(int, int); void OffsetPt(int, int); private: int xVal, yVal;};const成员函数应该在函数原型说明和函数定义中都增加const限定：int Point::GetY() const{ return yVal;}class Set{public:Set(void){card = 0;} bool Member(const int) const; void AddElem(const int); //...};bool Set::Member(const int elem) const{ //...}

非常量成员函数不能被常量成员对象调用，因为它可能企图修改常量的数据成员：const Set s; s.AddElem(10); //非法: AddElem不是常量成员函数 s.Member(10); //正确但构造函数和析构函数对这个规则例外，它们从不定义为常量成员，但可被常量对象调用（被自动调用）。它们也能给常量的数据成员赋值，除非数据成员本身是常量。为什么需要const成员函数？我们定义的类的成员函数中，常常有一些成员函数不改变类的数据成员，也就是说，这些函数是"只读"函数，而有一些函数要修改类数据成员的值。如果把不改变数据成员的函数都加上const关键字进行标识，显然，可提高程序的可读性。其实，它还能提高程序的可靠性，已定义成const的成员函数，一旦企图修改数据成员的值，则编译器按错误处理。

const成员函数和const对象实际上，const成员函数还有另外一项作用，即常量对象相关。对于内置的数据类型，我们可以定义它们的常量，用户自定义的类也一样，可以定义它们的常量对象。例如，定义一个整型常量的方法为：const int i=1；同样，也可以定义常量对象，假定有一个类classA，定义该类的常量对象的方法为：const classA a(2)；这里，a是类classA的一个const对象，“2”传给它的构造函数参数。const对象的数据成员在对象寿命期内不能改变。但是，如何保证该类的数据成员不被改变呢？为了确保const对象的数据成员不会被改变，在C++中，const对象只能调用const成员函数。如果一个成员函数实际上没有对数据成员作任何形式的修改，但是它没有被const关键字限定的，也不能被常量对象调用。下面通过一个例子来说明这个问题：

class C{int X;public:int GetX(){return X;} void SetX(int X){this->X = X;}};void main(){const C constC; cout < < constC.GetX() < < endl; // 正确constC.SetX(10); // 错误}