const使用詳解

浮生 2009-01-22

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const使用詳解
作者:康建東

關(guān)于C++中的const關(guān)鍵字的用法非常靈活，而使用const將大大改善程序的健壯性，現(xiàn)將本人的一些體會總結(jié)如下，期望對大家有所幫助：

一 const基礎(chǔ)

如果const關(guān)鍵字不涉及到指針，我們很好理解，下面是涉及到指針的情況：

int b = 500;
const int* a = &b; 			[1]
int const *a = &b;			[2]
int* const a = &b;			[3]
const int* const a = &b;	[4]

如果你能區(qū)分出上述四種情況，那么，恭喜你，你已經(jīng)邁出了可喜的一步。不知道，也沒關(guān)系，我們可以參考《Effective c++》Item21上的做法，如果const位于星號的左側(cè)，則const就是用來修飾指針?biāo)赶虻淖兞?，即指針指向為常量；如果const位于星號的右側(cè)，const就是修飾指針本身，即指針本身是常量。因此，[1]和[2]的情況相同，都是指針?biāo)赶虻膬?nèi)容為常量（const放在變量聲明符的位置無關(guān)），這種情況下不允許對內(nèi)容進行更改操作，如不能*a = 3 ；[3]為指針本身是常量，而指針?biāo)赶虻膬?nèi)容不是常量，這種情況下不能對指針本身進行更改操作，如a++是錯誤的；[4]為指針本身和指向的內(nèi)容均為常量。
另外const 的一些強大的功能在于它在函數(shù)聲明中的應(yīng)用。在一個函數(shù)聲明中，const 可以修飾函數(shù)的返回值，或某個參數(shù)；對于成員函數(shù)，還可以修飾是整個函數(shù)。有如下幾種情況，以下會逐漸的說明用法：

A& operator=(const A& a);
void fun0(const A* a ); 
void fun1( ) const;    // fun1( ) 為類成員函數(shù)
const A fun2( );

二 const的初始化

先看一下const變量初始化的情況
1) 非指針const常量初始化的情況：

A b;
const A a = b;

2) 指針(引用)const常量初始化的情況：

A* d = new A();
	const A* c = d;
或者：const A* c = new A();
引用：
	A f;
	const A& e = f;   // 這樣作e只能訪問聲明為const的函數(shù)，而不能訪問一般的成員函數(shù)；

[思考1]：以下的這種賦值方法正確嗎？
const A* c=new A();
A* e = c;
[思考2]：以下的這種賦值方法正確嗎？
A* const c = new A();
A* b = c;

三作為參數(shù)和返回值的const修飾符

其實，不論是參數(shù)還是返回值，道理都是一樣的，參數(shù)傳入時候和函數(shù)返回的時候，初始化const變量
1 修飾參數(shù)的const，如 void fun0(const A* a ); void fun1(const A& a);
調(diào)用函數(shù)的時候，用相應(yīng)的變量初始化const常量，則在函數(shù)體中，按照const所修飾的部分進行常量化，如形參為const A* a，則不能對傳遞進來的指針的內(nèi)容進行改變，保護了原指針?biāo)赶虻膬?nèi)容；如形參為const A& a，則不能對傳遞進來的引用對象進行改變，保護了原對象的屬性。
[注意]：參數(shù)const通常用于參數(shù)為指針或引用的情況;
2 修飾返回值的const，如const A fun2( ); const A* fun3( );
這樣聲明了返回值后，const按照"修飾原則"進行修飾，起到相應(yīng)的保護作用。

const Rational operator*(const Rational& lhs, const Rational& rhs)
{
return Rational(lhs.numerator() * rhs.numerator(),
lhs.denominator() * rhs.denominator());
}

返回值用const修飾可以防止允許這樣的操作發(fā)生:

Rational a,b;
Radional c;
(a*b) = c;

一般用const修飾返回值為對象本身（非引用和指針）的情況多用于二目操作符重載函數(shù)并產(chǎn)生新對象的時候。
[總結(jié)] 一般情況下，函數(shù)的返回值為某個對象時，如果將其聲明為const時，多用于操作符的重載。通常，不建議用const修飾函數(shù)的返回值類型為某個對象或?qū)δ硞€對象引用的情況。
原因如下：
如果返回值為某個對象為const（const A test = A 實例）或某個對象的引用為const（const A& test = A實例），則返回值具有const屬性，則返回實例只能訪問類A中的公有（保護）數(shù)據(jù)成員和const成員函數(shù)，并且不允許對其進行賦值操作，這在一般情況下很少用到。

[思考3]：這樣定義賦值操作符重載函數(shù)可以嗎？
const A& operator=(const A& a);

四類成員函數(shù)中const的使用

一般放在函數(shù)體后，形如：void fun() const;
如果一個成員函數(shù)的不會修改數(shù)據(jù)成員，那么最好將其聲明為const，因為const成員函數(shù)中不允許對數(shù)據(jù)成員進行修改，如果修改，編譯器將報錯，這大大提高了程序的健壯性。

五使用const的一些建議

1 要大膽的使用const，這將給你帶來無盡的益處，但前提是你必須搞清楚原委；
2 要避免最一般的賦值操作錯誤，如將const變量賦值，具體可見思考題；
3 在參數(shù)中使用const應(yīng)該使用引用或指針，而不是一般的對象實例，原因同上；
4 const在成員函數(shù)中的三種用法（參數(shù)、返回值、函數(shù)）要很好的使用；
5 不要輕易的將函數(shù)的返回值類型定為const;
6除了重載操作符外一般不要將返回值類型定為對某個對象的const引用;

本人水平有限，歡迎批評指正，可以聯(lián)系 kangjd@

[思考題答案]
1 這種方法不正確，因為聲明指針的目的是為了對其指向的內(nèi)容進行改變，而聲明的指針e指向的是一個常量，所以不正確；
2 這種方法正確，因為聲明指針?biāo)赶虻膬?nèi)容可變；
3 這種做法不正確；
在const A::operator=(const A& a)中，參數(shù)列表中的const的用法正確，而當(dāng)這樣連續(xù)賦值的時侯，問題就出現(xiàn)了：
A a,b,c:
(a=b)=c;
因為a.operator=(b)的返回值是對a的const引用，不能再將c賦值給const常量。