C++中爲什麼會引入const?
1.大家知道,C++有一個類型嚴格的編譯系統,這使得C++程序的錯誤在編譯階段即可發現許多,從而使得出錯率大爲減少,因此,也成爲了C++與C相比,有着突出優點的一個方面。
2. C中很常見的預處理指令 #defineVariableName VariableValue可以很方便地進行值替代,這種值替代至少在三個方面優點突出:
1)一是避免了意義模糊的數字出現,使得程序語義流暢清晰,如下例:
#defineUSER_NUM_MAX 107這樣就避免了直接使用107帶來的困惑。
2)二是可以很方便地進行參數的調整與修改,如上例,當人數由107變爲201時,進改動此處即可;
3)三是提高了程序的執行效率,由於使用了預編譯器進行值替代,並不需要爲這些常量分配存儲空間,所以執行的效率較高;
鑑於以上的優點,這種預定義指令的使用在程序中隨處可見。
3. 預處理語句雖然有以上的許多優點,但它有個比較致命的缺點,即,預處理語句僅僅只是簡單值替代,缺乏類型的檢測機制。這樣預處理語句就不能享受C++嚴格類型檢查的好處,從而可能成爲引發一系列錯誤的隱患。
結論: const推出的初始目的,正是爲了取代預編譯指令,消除它的缺點,同時繼承它的優點。
現在它的形式變成了:
const DataTypeVariableName = VariableValue
爲什麼const能很好地取代預定義語句?
1.首先,以const修飾的常量值,具有不可變性,這是它能取代預定義語句的基礎;
2.第二,很明顯,它也同樣可以避免意義模糊的數字出現,同樣可以很方便地進行參數的調整和修改;
3.第三,C++的編譯器通常不爲普通const常量分配存儲空間,而是將它們保存在符號表中,這使得它成爲一個編譯期間的常量,沒有了存儲與讀內存的操作,使得它的效率也很高,同時,這也是它取代預定義語句的重要基礎;
4.最後,const定義也像一個普通的變量定義一樣,它會由編譯器對它進行類型的檢測,消除了預定義語句的隱患。
const 使用情況分類詳析:
1.const用於指針的三種情況分析:
int const *a; //a可變,*a不可變
int *const a; //a不可變,*a可變
const int *const a; //a不可變,*a也不可變
注意:C++標準規定,const關鍵字放在類型前與類型後是等價的(即constchar*等同於 char const*)
分析:const是一個左結合的類型修飾符,它與其左側的類型修飾符合爲一個類型修飾符,所以,int const限定 *a,不限定a;int *const限定a,不限定*a。
1)指向常量的指針變量
如: char name[] = "lishuai";
const char *p_name = name; 或 charconst *p_name = name;
修飾符const放在指針符*的左側,表示指針內容不可變,即用戶不能改變字符串"lishuai"或"yanzi"的內容.
p_name[2] = 'a'; //錯誤(原因:改變了指針所指向的內容),無法通過編譯
p_name = "beijing" //正確(原因:改變了指針的值),最後輸出:"beijing"
2)常量指針
如: char name[] = "lishuai";
char * const p_name = name;
修飾符const放在指針符*的右側,表示指針本身不可變,即用戶不能改變指針p_name的值.
p_name[2] = 'h'; //正確(原因:改變了指針所指向的內容),最後輸出:"lihhuai"
p_name = "yanzi"; //錯誤(原因:改變了指針的值),無法通過編譯
在該例程中,本來變量p_name是可變的,但由於const的修飾,而變爲定值.
3)指向常量的常量指針
如: char name[] = "lishuai";
const char * const p_name = name;
在指針符*的左右兩側均有修飾符const,表示指針本身和指針所指向的內容均不可變.
p_name[2] = 'a'; //錯誤(原因:改變了指針所指向的內容),無法通過編譯
p_name = "beijing" //錯誤(原因:改變了指針的值),無法通過編譯
2.const限定函數的傳遞值參數:
void fun(constint var);
分析:上述寫法限定參數在函數體中不可被改變。由值傳遞的特點可知,var在函數體中的改變不會影響到函數外部。所以,此限定與函數的使用者無關,僅與函數的編寫者有關。
結論:最好在函數的內部進行限定,對外部調用者屏蔽,以免引起困惑。如可改寫如下:
void fun(int var){
const int & varalias = var;
varalias ......
}
3.const限定函數的返回值類型:
const int fun1();
const myclass fun2();
分析:上述寫法限定函數的返回值不可被更新,當函數返回內部的類型時(如fun1),已經是一個數值,當然不可被賦值更新,所以,此時
const無意義,最好去掉,以免困惑。當函數返回自定義的類型時(如fun2),這個類型仍然包含可以被賦值的變量成員,所以,此時有意義。
傳遞與返回地址:此種情況最爲常見,由地址變量的特點可知,適當使用const,意義昭然。
4. const限定類的成員函數,這種用法只在C++中有用(C語言中沒有成員函數).如:
class classname {
public:
int fun() const;
......
}
注意:採用此種const後置的形式是一種規定,亦爲了不引起混淆。在此函數的聲明中和定義中均要使用const,因爲const已經成爲類型信息的一部分。
獲得能力:可以操作常量對象。
失去能力:不能修改類的數據成員,不能在函數中調用其他不是const的函數。比如:
class base
{
int x;
public:
void test() const
{
int c;
x = 5; //錯誤
c = 10; //正確
}
}
這種情況下,在函數內部無法改變成員數據x的值,因此編譯器會報錯:"l-value
secifiesconst object".