使用const 提高函數的健壯性

      看到const 關鍵字，C++程序員首先想到的可能是const 常量。這可不是良好的條件反射。如果只知道用const 定義常量，那麼相當於把火藥僅用於製作鞭炮。const 更大的魅力是它可以修飾函數的參數、返回值，甚至函數的定義體。
     const 是constant 的縮寫，“恆定不變”的意思。被const 修飾的東西都受到強制保護，可以預防意外的變動，能提高程序的健壯性。所以很多C++程序設計書籍建議：“Use const whenever you need”。
    1 用const 修飾函數的參數
　如果參數作輸出用，不論它是什麼數據類型，也不論它採用“指針傳遞”還是“引用傳遞”，都不能加const 修飾，否則該參數將失去輸出功能。
   const 只能修飾輸入參數：
   1) 如果輸入參數採用“指針傳遞”，那麼加const 修飾可以防止意外地改動該指針，起到保護作用。
　　例如StringCopy 函數：
　　void StringCopy(char *strDestination, const char *strSource);
　　其中strSource 是輸入參數，strDestination 是輸出參數。給strSource 加上const修飾後，如果函數體內的語句試圖改動strSource 的內容，編譯器將指出錯誤。
2) 如果輸入參數採用“值傳遞”，由於函數將自動產生臨時變量用於複製該參數，該輸入參數本來就無需保護，所以不要加const 修飾。
　　例如不要將函數void Func1(int x) 寫成void Func1(const int x)。同理不要將
　　函數void Func2(A a) 寫成void Func2(const A a)。其中A 爲用戶自定義的數據類型。
3) 對於非內部數據類型的參數而言，象void Func(A a) 這樣聲明的函數註定效率比較底。因爲函數體內將產生A 類型的臨時對象用於複製參數a，而臨時對象的構造、複製、析構過程都將消耗時間。
　　爲了提高效率，可以將函數聲明改爲void Func(A &a)，因爲“引用傳遞”僅借用一下參數的別名而已，不需要產生臨時對象。但是函數void Func(A &a) 存在一個缺點：
　　“引用傳遞”有可能改變參數a，這是我們不期望的。解決這個問題很容易，加const修飾即可，因此函數最終成爲void Func(const A &a)。
　　以此類推，是否應將void Func(int x) 改寫爲void Func(const int &x)，以便提高效率？完全沒有必要，因爲內部數據類型的參數不存在構造、析構的過程，而複製也非常快，“值傳遞”和“引用傳遞”的效率幾乎相當。
　　問題是如此的纏綿，我只好將“const &”修飾輸入參數的用法總結一下。
　　對於非內部數據類型的輸入參數，應該將“值傳遞”的方式改爲“const 引用傳遞”，目的是提高效率。例如將void Func(A a) 改爲void Func(const A &a)。
　　對於內部數據類型的輸入參數，不要將“值傳遞”的方式改爲“const 引用傳遞”。否則既達不到提高效率的目的，又降低了函數的可理解性。例如void Func(int x) 不應該改爲void Func(const int &x)。
2 用const 修飾函數的返回值
1) 如果給以“指針傳遞”方式的函數返回值加const 修飾，那麼函數返回值（即指針）的內容不能被修改，該返回值只能被賦給加const 修飾的同類型指針。
　　例如函數
　　const char * GetString(void);
　　如下語句將出現編譯錯誤：
　　char *str = GetString();
　　正確的用法是
　　const char *str = GetString();
2) 如果函數返回值採用“值傳遞方式”，由於函數會把返回值複製到外部臨時的存儲單元中，加const 修飾沒有任何價值。
　　例如不要把函數int GetInt(void) 寫成const int GetInt(void)。
　　同理不要把函數A GetA(void) 寫成const A GetA(void)，其中A 爲用戶自定義的數據類型。
　　如果返回值不是內部數據類型，將函數A GetA(void) 改寫爲const A & GetA(void)的確能提高效率。但此時千萬千萬要小心，一定要搞清楚函數究竟是想返回一個對象的“拷貝”還是僅返回“別名”就可以了，否則程序會出錯。見6.2 節“返回值的規則”。
3) 函數返回值採用“引用傳遞”的場合並不多，這種方式一般只出現在類的賦值函數中，目的是爲了實現鏈式表達。
　　例如
　　class A
　　{
　　      A & operate = (const A &other); // 賦值函數
　　};
　　A a, b, c; // a, b, c 爲A 的對象
　　
　　a = b = c; // 正常的鏈式賦值
　　(a = b) = c; // 不正常的鏈式賦值，但合法
　　如果將賦值函數的返回值加const 修飾，那麼該返回值的內容不允許被改動。上例
　　中，語句 a = b = c 仍然正確，但是語句 (a = b) = c 則是非法的。
3 const 成員函數
　　任何不會修改數據成員的函數都應該聲明爲const 類型。如果在編寫const 成員函數時，不慎修改了數據成員，或者調用了其它非const 成員函數，編譯器將指出錯誤，這無疑會提高程序的健壯性。
　　以下程序中，類stack 的成員函數GetCount 僅用於計數，從邏輯上講GetCount 應
　　當爲const 函數。編譯器將指出GetCount 函數中的錯誤。
　　class Stack
　　{
　　public:
　　void Push(int elem);
　　int Pop(void);
　　int GetCount(void) const; // const 成員函數
　　private:
　　int m_num;
　　int m_data[100];
　　};
　　int Stack::GetCount(void) const
　　{
　　++ m_num; // 編譯錯誤，企圖修改數據成員m_num
　　Pop(); // 編譯錯誤，企圖調用非const 函數
　　return m_num;
　　}
const 成員函數的聲明看起來怪怪的：const 關鍵字只能放在函數聲明的尾部，大概是因爲其它地方都已經被佔用了。