const 注意事项(初始化, 重载, 参数和返回值)

桃扇骨 2022-05-18 09:11 214阅读 0赞

## 1 const 类成员初始化 ##

(a) 成员只有 const, 类似引用, 需要在初始列表进行初始化(特殊情况C+11特性, 如果是整数(char, short, int), 可以直接在声明处赋值)。

(b) 成员既有 const 又有 static, 按照 static 初始化方式。（静态成员如果是整数(char, short, int), 可以直接在声明处赋值，或者在定义处初始化）

#include <iostream>
    #include <stdio.h>
    using namespace std;
     
    class MyTest
    {
    public:
       
       MyTest():
             m_ConstString("My Const Test !!!")
       {
          
          
       }
       
       void printMyTest()
       {
          
          std::cout << "m_ConstVarInt=" << m_ConstVarInt << endl;
          std::cout << "m_ConstString=" << m_ConstString << endl;
          std::cout << "mStaticConstVarInt=" << mStaticConstVarInt << endl;
          std::cout << "mStaticConstVarInt=" << mStaticConstVarString << endl;
       }
       
     
    private:
          const int m_ConstVarInt = 100;        // 成员只有 const, 特殊情况C+11特性, non-static data member initializers only available with -std=c++11 or -std=gnu++11
          const std::string m_ConstString;      // 成员只有 const
          static const int mStaticConstVarInt = 1000;  //成员既有 const 又有 static, (int)声明处初始化
          static const std::string mStaticConstVarString; //成员既有 const 又有 static, (string)定义处初始化
    };
     
    const std::string MyTest::mStaticConstVarString = "My Static Const Test !!!";
     
     
    int main()
    {
       MyTest test;
       
       test.printMyTest();
       
       return 0;
    }

程序运行结果:

m_ConstVarInt=100
    m_ConstString=My Const Test !!!
    mStaticConstVarInt=1000
    mStaticConstVarInt=My Static Const Test !!!

## 2. const 重载 ##

类的成员函数后面加 const，表明这个函数不会对这个类对象的数据成员（准确地说是非静态数据成员）作任何改变。  
  
在设计类的时候，一个原则就是对于不改变数据成员的成员函数都要在后面加 const，而对于改变数据成员的成员函数不能加 const。所以 const 关键字对成员函数的行为作了更加明确的限定：有 const 修饰的成员函数（指 const 放在函数参数表的后面，而不是在函数前面或者参数表内），只能读取数据成员，不能改变数据成员；没有 const 修饰的成员函数，对数据成员则是可读可写的。

类中函数只有 const 属性不同，可以进行函数重载。我们知道，可以通过指针或者引用的 const 形参进行函数重载。类的const 成员函数重载也是一样的，const 修饰的是 this 指针。

#include <iostream>
    #include <stdio.h>
    using namespace std;
     
    class MyTest
    {
    public:
       
       MyTest():
             m_ConstString("My Test !!!")
       {
          
          
       }
       
       void printMyTest()
       {
          std::cout << "printMyTest !!!!!" << endl;
          std::cout << "m_ConstVarInt=" << m_ConstVarInt << endl;
          std::cout << "m_ConstString=" << m_ConstString << endl;
          std::cout << "mStaticConstVarInt=" << mStaticConstVarInt << endl;
       }
       
       void printMyTest() const
       {
          std::cout << "printMyTest const !!!!!" << endl;
          std::cout << "m_ConstVarInt=" << m_ConstVarInt << endl;
          std::cout << "m_ConstString=" << m_ConstString << endl;
          std::cout << "mStaticConstVarInt=" << mStaticConstVarInt << endl;
       }
       
     
    private:
          const int m_ConstVarInt = 100;        // 成员只有 const, 特殊情况C+11特性, non-static data member initializers only available with -std=c++11 or -std=gnu++11
          const std::string m_ConstString;      // 成员只有 const
          static const int mStaticConstVarInt;  // 成员既有 const 又有 static
    };
     
    const int MyTest::mStaticConstVarInt = 1000;
     
     
    int main()
    {
       const MyTest testConst;
       
       //访问重载的const成员
       testConst.printMyTest();
       
       MyTest test;
       
       //访问重载的非const成员
       test.printMyTest();
       
       return 0;
    }

程序运行结果:

printMyTest const !!!!!
    m_ConstVarInt=100
    m_ConstString=My Test !!!
    mStaticConstVarInt=1000
    printMyTest !!!!!
    m_ConstVarInt=100
    m_ConstString=My Test !!!
    mStaticConstVarInt=1000

## 3 const 类对象 ##

const 类对像只能访问 const 成员

#include <iostream>
    #include <stdio.h>
    using namespace std;
     
    class MyTest
    {
    public:
       
       MyTest():
             m_ConstString("My Test !!!")
       {
          
          
       }
       
       void printMyTest()
       {
          std::cout << "printMyTest !!!!!" << endl;
          std::cout << "m_ConstVarInt=" << m_ConstVarInt << endl;
          std::cout << "m_ConstString=" << m_ConstString << endl;
          std::cout << "mStaticConstVarInt=" << mStaticConstVarInt << endl;
       }
       
       void printMyTest() const
       {
          std::cout << "printMyTest const !!!!!" << endl;
          std::cout << "m_ConstVarInt=" << m_ConstVarInt << endl;
          std::cout << "m_ConstString=" << m_ConstString << endl;
          std::cout << "mStaticConstVarInt=" << mStaticConstVarInt << endl;
       }
       
       void printConstVarInt()
       {
          std::cout << "printConstVarInt !!!!!" << endl;
          std::cout << "m_ConstVarInt=" << m_ConstVarInt << endl;
       }
       
     
    private:
          const int m_ConstVarInt = 100;        // 成员只有 const, 特殊情况C+11特性, non-static data member initializers only available with -std=c++11 or -std=gnu++11
          const std::string m_ConstString;      // 成员只有 const
          static const int mStaticConstVarInt;  // 成员既有 const 又有 static
    };
     
    const int MyTest::mStaticConstVarInt = 1000;
     
     
    int main()
    {
       
       const MyTest testConst;
       
       // 可以访问
       testConst.printMyTest();
       
       // 不可以访问, 会报错
       // testConst.printConstVarInt();
       
       
       return 0;
    }

程序运行结果:

printMyTest const !!!!!
    m_ConstVarInt=100
    m_ConstString=My Test !!!
    mStaticConstVarInt=1000

## 4 const 函数改变成员变量 ##

可以使用 mutable 在const 函数的内部改变成员变量

#include <iostream>
    #include <stdio.h>
    using namespace std;
     
    class MyTest
    {
    public:
       
       MyTest():
             m_ConstString("My Test !!!")
       {
          
          
       }
       
       void printMyTest()
       {
          std::cout << "printMyTest !!!!!" << endl;
          std::cout << "m_ConstVarInt=" << m_ConstVarInt << endl;
          std::cout << "m_ConstString=" << m_ConstString << endl;
          std::cout << "mStaticConstVarInt=" << mStaticConstVarInt << endl;
       }
       
       void printMyTest() const
       {
          std::cout << "printMyTest const !!!!!" << endl;
          
          // 成员变量递增
          m_VarInt++;
          std::cout << "m_VarInt=" << m_VarInt << endl;
          
          std::cout << "m_ConstVarInt=" << m_ConstVarInt << endl;
          std::cout << "m_ConstString=" << m_ConstString << endl;
          std::cout << "mStaticConstVarInt=" << mStaticConstVarInt << endl;
       }
       
       
     
    private:
          const int m_ConstVarInt = 100;        // 成员只有 const, 特殊情况C+11特性, non-static data member initializers only available with -std=c++11 or -std=gnu++11
          const std::string m_ConstString;      // 成员只有 const
          static const int mStaticConstVarInt;  // 成员既有 const 又有 static
          mutable int m_VarInt;                 // 普通成员, mutable 可以在const成员函数里面改变值
    };
     
    const int MyTest::mStaticConstVarInt = 1000;
     
     
    int main()
    {
       
       const MyTest testConst;
       
       // 第一次调用
       testConst.printMyTest();
       
       // 第二次调用
       testConst.printMyTest();
       
       
       return 0;
    }

程序运行结果:

printMyTest const !!!!!
    m_varInt=1
    m_ConstVarInt=100
    m_ConstString=My Test !!!
    mStaticConstVarInt=1000
    printMyTest const !!!!!
    m_varInt=2
    m_ConstVarInt=100
    m_ConstString=My Test !!!
    mStaticConstVarInt=1000

## 5 const 返回值 ##

为什么有的函数的返回值为const?

对返回值使用const有可能提高一个函数的安全性和效率，否则还会出问题。

例如：

const rational operator\*(const rational& lhs,  
                                       const rational& rhs);

很多程序员第一眼看到它会纳闷：为什么operator\*的返回结果是一个const对象？因为如果不是这样，用户就可以做下面这样的坏事：

rational a, b, c;

...

(a \* b) = c;      // 对a\*b的结果赋值

我不知道为什么有些程序员会想到对两个数的运算结果直接赋值，但我却知道：如果a，b和c是固定类型，这样做显然是不合法的。一个好的用户自定义类型的特征是，它会避免那种没道理的与固定类型不兼容的行为。对我来说，对两个数的运算结果赋值是非常没道理的。声明operator\*的返回值为const可以防止这种情况，所以这样做才是正确的。

(a) 案例1：非const 返回值, 导致的异常操作

(testOne + testTwo) = testThree

#include <iostream>
    #include <stdio.h>
    using namespace std;
     
    class Test
    {
    public:
     
       Test(const int varInt = 100):
            m_VarInt(varInt)
       {
     
       }
     
       // 返回值没有 const
       Test operator+(const Test& test)
       {
          Test tmpTest;
     
          tmpTest.m_VarInt = this->m_VarInt + test.getVarInt();
     
          return tmpTest;
       }
     
       int getVarInt()const
       {
     
          return m_VarInt;
       }
     
    private:
     
       int m_VarInt;
     
    };
     
     
    int main()
    {
      Test testOne(100);
      Test testTwo(200);
     
      Test testThree(0);
     
       //这种异常情况, 竟然可以赋值没有编译和运行报错提示
      (testOne + testTwo) = testThree;
     
      return 0;
     
    }

(a) 案例2：const 返回值, 编译报错处理, 可以保证下述异常不会发生

(testOne + testTwo) = testThree

#include <iostream>
    #include <stdio.h>
    using namespace std;
     
    class Test
    {
    public:
     
       Test(const int varInt = 100):
            m_VarInt(varInt)
       {
     
       }
     
       // 返回值加上 const
       const Test operator+(const Test& test)
       {
          Test tmpTest;
     
          tmpTest.m_VarInt = this->m_VarInt + test.getVarInt();
     
          return tmpTest;
       }
     
       int getVarInt()const
       {
     
          return m_VarInt;
       }
     
    private:
     
       int m_VarInt;
     
    };
     
     
    int main()
    {
      Test testOne(100);
      Test testTwo(200);
     
      Test testThree(0);
     
       //这种异常情况, 编译编译不能通过, 会报错处理
      (testOne + testTwo) = testThree;
     
      return 0;
     
    }

# #

##    6 const 参数 ##

C++引用------( 临时变量、引用参数和const引用 )

如果实参与引用参数不匹配，C++将生成临时变量。如果引用参数是const,则编译器在下面两种情况下生成临时变量：

实参类型是正确的，但不是左值

实参类型不正确，但可以转换为正确的类型

左值参数是可被引用的数据对象，例如，变量、数组元素、结构成员、引用和被解除引用的指针都是左值，非左值包括字面常量和包含多项式的表达式。定义一个函数

double refcube(const double& ra)  
      
    {  
      
             return ra*ra*ra;  
      
    }  
      
       
      
    double side = 3.0;  
      
    double* pd = &side;  
      
    double& rd = side;  
      
    long edge = 5L;  
      
    double lens[4]={2.3,3.4,4.5,6.7};  
      
    double c1 = refcube(side);  // ra 是side  
      
    double c2 = refcube(lens[2]); // ra是lens[2]  
      
    double c3 = refcube(rd);   // ra 是 rd  
      
    double c4 = refcube(*pd);  // ra 是*pd  
      
    double c5 = refcube(edge);  // ra 是临时变量  
      
    double c6 = refcube(7.0);  // ra 是临时变量  
      
    double c7 = refcube(side+10.0); // ra 是临时变量

参数side lens\[2\] rd 和\*pd都是有名称的、double类型的数据对象，因此可以为其创建引用，而不需要临时变量。但是edge虽然是变量，类型却不正确，double引用不能指向long。另一方面，参数7.0和side+10.0的类型都正确，但没有名称，在这些情况下，编译器都将生成一个临时匿名变量，并让ra指向它。这些临时变量只在函数调用期间存在，伺候编译器便可以任意将其删除

那么为什么对于常量引用，这种行为是可行的，其他情况下却不行呢？

void swapr(int& a,int& b)
     
    {
     
             int temp;
     
             temp=a;
     
             a = b;
     
             b = temp;
     
    }

在早期的C++较宽松的规则下，执行下面的操作将发生什么？

long a = 3,b = 5;

swapr(a,b);

这里的类型不匹配，因此编译器将创建两个临时的int变量，将他们初始化为3和5,然后交换临时变量的内容，而a和b保持不变

简而言之，如果接受引用参数的函数的意图是修改作为参数传递的变量，则创建临时变量将阻止这种意图的实现，解决方法是，禁止创建临时变量，现在的C++标准正是这样做的、

现在来看refcube()函数，该函数的目的只是使用传递的值，而不是修改他们，因此临时变量不会造成任何不利的影响。反而会使函数在可处理的参数种类方面更通用。因此，如果声明将引用指定为const，C++将在必要时生成临时变量、实际上，对于形参为const引用的C++函数，如果实参不匹配，则其行为类似于按值传递，为确保原始数据不被修改，将使用临时变量来存储值、

（PS:如果函数调用的参数不是左值或与相应的const引用参数的类型不匹配，则C++将创建类型正确的匿名变量，将函数调用的参数的值传递给该匿名变量，并让参数来引用该变量）

应尽可能使用const

使用cosnt可以避免无意中修改数据的编程错误

使用const使函数能够处理const和非const实参，否则将只能接受非const数据

使用const引用使函数能够正确生成并使用临时变量

**本文参考:**

**为什么有的函数的返回值为const?  
https://blog.csdn.net/sdl111/article/details/749376**

**C++ const引用、临时变量 引用参数**

**http://blog.csdn.net/yusiguyuan/article/details/43526039**