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C++中const用法浅析

2010-03-30 14:28:35           
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看到const 关键字,很多程序员想到的可能是const 常量,这可有点象踩到陷井上还不知道自己危险了。读读以下文字会使你对c++中的const有一个全面的认识。

  const 是C++中常用的类型修饰符,有某些微妙的应用场合,如果没有搞清本源,则错误在所难免。本篇中将对const进行辨析。溯其本源,究其实质,希望能对大家理解const有所帮助,根据思维的承接关系,分为如下几个部分进行阐述。

  C++中为什么会引入const

  C++的提出者当初是基于什么样的目的引入(或者说保留)const关键字呢?,这是一个有趣又有益的话题,对理解const很有帮助。

  1. 大家知道,C++有一个类型严格的编译系统,这使得C++程序的错误在编译阶段即可发现许多,从而使得出错率大为减少,因此,也成为了C++与C相比,有着突出优点的一个方面。

  2. C中很常见的预处理指令 #define VariableName VariableValue 可以很方便地进行值替代,这种值替代至少在三个方面优点突出:

  一是避免了意义模糊的数字出现,使得程序语义流畅清晰,如下例:

  #define USER_NUM_MAX 107 这样就避免了直接使用107带来的困惑。

  二是可以很方便地进行参数的调整与修改,如上例,当人数由107变为201时,进改动此处即可,

  三是提高了程序的执行效率,由于使用了预编译器进行值替代,并不需要为这些常量分配存储空间,所以执行的效率较高。

  鉴于以上的优点,这种预定义指令的使用在程序中随处可见。

  3. 说到这里,大家可能会迷惑上述的1点、2点与const有什么关系呢?,好,请接着向下看来:

  预处理语句虽然有以上的许多优点,但它有个比较致命的缺点,即,预处理语句仅仅只是简单值替代,缺乏类型的检测机制。这样预处理语句就不能享受C++严格类型检查的好处,从而可能成为引发一系列错误的隐患。

  4.好了,第一阶段结论出来了:

  结论: Const 推出的初始目的,正是为了取代预编译指令,消除它的缺点,同时继承它的优点。

  现在它的形式变成了:

  Const DataType VariableName = VariableValue ;

  为什么const能很好地取代预定义语句?

  const 到底有什么大神通,使它可以振臂一挥取代预定义语句呢?

  1. 首先,以const 修饰的常量值,具有不可变性,这是它能取代预定义语句的基础。

  2. 第二,很明显,它也同样可以避免意义模糊的数字出现,同样可以很方便地进行参数的调整和修改。

  3. 第三,C++的编译器通常不为普通const常量分配存储空间,而是将它们保存在符号表中,这使得它成为一个编译期间的常量,没有了存储与读内存的操作,使得它的效率也很高,同时,这也是它取代预定义语句的重要基础。

  这里,我要提一下,为什么说这一点是也是它能取代预定义语句的基础,这是因为,编译器不会去读存储的内容,如果编译器为const分配了存储空间,它就不能够成为一个编译期间的常量了。

 4. 最后,const定义也像一个普通的变量定义一样,它会由编译器对它进行类型的检测,消除了预定义语句的隐患。

  const 使用情况分类详析

  1.const 用于指针的两种情况分析:

  int const *a; //a/可变,*a不可变

  int *const a; //a不可变,*a可变

  分析:const 是一个左结合的类型修饰符,它与其左侧的类型修饰符合为一个类型

  修饰符,所以,int const 限定 *a,不限定a。int *const 限定a,不限定*a。

  2.const 限定函数的传递值参数:

  void fun(const int var);

  分析:上述写法限定参数在函数体中不可被改变。由值传递的特点可知,var在函数体中的改变不会影响到函数外部。所以,此限定与函数的使用者无关,仅与函数的编写者有关。

  结论:最好在函数的内部进行限定,对外部调用者屏蔽,以免引起困惑。如可改写如下:

  void fun(int var){

  const int & varalias = var;

  varalias .........

  }

  3.const 限定函数的值型返回值:

  const int fun1();

  const myclass fun2();

  分析:上述写法限定函数的返回值不可被更新,当函数返回内部的类型时(如fun1),已经是一个数值,当然不可被赋值更新,所以,此时 const无意义,最好去掉,以免困惑。当函数返回自定义的类型时(如fun2),这个类型仍然包含可以被赋值的变量成员,所以,此时有意义。

  4. 传递与返回地址: 此种情况最为常见,由地址变量的特点可知,适当使用const,意义昭然。

  5. const 限定类的成员函数:

  class classname {

  public:

  int fun() const;

  .....

  }

  注意:采用此种const 后置的形式是一种规定,亦为了不引起混淆。在此函数的声明中和定义中均要使用const,因为const已经成为类型信息的一部分。

  获得能力:可以操作常量对象。

  失去能力:不能修改类的数据成员,不能在函数中调用其他不是const的函数。

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