Const用法小結

關於c++中的const關鍵字的用法非常靈活，而使用const將大大改善程式的健壯性，參考了康建東兄的const使用詳解一文，對其中進行了一些補充，寫下了本文。

1. const常量，如const int max = 100;

優點：const常量有資料型別，而巨集常量沒有資料型別。編譯器可以對前者進行型別安全檢查，而對後者只進行字元替換，沒有型別安全檢查，並且在字元替換時可能會產生意料不到的錯誤（邊際效應）

2. const 修飾類的資料成員。如：

class a

const資料成員只在某個物件生存期內是常量，而對於整個類而言卻是可變的。因為類可以建立多個物件，不同的物件其const資料成員的值可以不同。所以不能在類宣告中初始化const資料成員，因為類的物件未被建立時，編譯器不知道const 資料成員的值是什麼。如

class a

const資料成員的初始化只能在類的建構函式的初始化表中進行。要想建立在整個類中都恆定的常量，應該用類中的列舉常量來實現。如

class a ;

int array1[size1];

int array2[size2]; }

列舉常量不會占用物件的儲存空間，他們在編譯時被全部求值。但是列舉常量的隱含資料型別是整數，其最大值有限，且不能表示浮點數。

3. const修飾指標的情況，見下式：

int b = 500;

const int* a = & [1]

int const *a = & [2]

int* const a = & [3]

const int* const a = & [4]

如果你能區分出上述四種情況，那麼，恭喜你，你已經邁出了可喜的一步。不知道，也沒關係，我們可以參考《effective c++》item21上的做法，如果const位於星號的左側，則const就是用來修飾指標所指向的變數，即指標指向為常量；如果const位於星號的右側，const就是修飾指標本身，即指標本身是常量。因此，[1]和[2]的情況相同，都是指標所指向的內容為常量（const放在變數宣告符的位置無關），這種情況下不允許對內容進行更改操作，如不能*a = 3 ；[3]為指標本身是常量，而指標所指向的內容不是常量，這種情況下不能對指標本身進行更改操作，如a++是錯誤的；[4]為指標本身和指向的內容均為常量。

4. const的初始化

先看一下const變數初始化的情況

1) 非指標const常量初始化的情況：a b;

const a a = b;

2) 指標const常量初始化的情況：

a* d = new a();

const a* c = d;

或者：const a* c = new a();

3）引用const常量初始化的情況：

a f;

const a& e = f; // 這樣作e只能訪問宣告為const的函式，而不能訪問一

般的成員函式；

[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;

5. 另外const 的一些強大的功能在於它在函式宣告中的應用。在乙個函式宣告中，const 可以修飾函式的返回值，或某個引數；對於成員函式，還可以修飾是整個函式。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( ) 為類成員函式

const a fun2( );

1）修飾引數的const，如 void fun0(const a* a ); void fun1(const a& a);

呼叫函式的時候，用相應的變數初始化const常量，則在函式體中，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標的內容進行改變，保護了原指標所指向的內容；如形參為const a& a，則不能對傳遞進來的引用物件進行改變，保護了原物件的屬性。

[注意]：引數const通常用於引數為指標或引用的情況，且只能修飾輸入引數;若輸入引數採用「值傳遞」方式，由於函式將自動產生臨時變數用於複製該引數，該引數本就不需要保護，所以不用const修飾。

[總結]對於非內部資料型別的輸入引數，因該將「值傳遞」的方式改為「const引用傳遞」，目的是為了提高效率。例如，將void func(a a)改為void func(const a &a)

對於內部資料型別的輸入引數，不要將「值傳遞」的方式改為「const引用傳遞」。否則既達不到提高效率的目的，又降低了函式的可理解性。例如void func(int x)不應該改為void func(const int &x)

2）修飾返回值的const，如const a fun2( ); const a* fun3( );

這樣宣告了返回值後，const按照"修飾原則"進行修飾，起到相應的保護作用。const rational operator*(const rational& lhs, const rational& rhs)

返回值用const修飾可以防止允許這樣的操作發生:rational a,b;

radional c;

(a*b) = c;

一般用const修飾返回值為物件本身（非引用和指標）的情況多用於二目操作符過載函式並產生新物件的時候。

[總結]

1. 一般情況下，函式的返回值為某個物件時，如果將其宣告為const時，多用於操作符的過載。通常，不建議用const修飾函式的返回值型別為某個物件或對某個物件引用的情況。原因如下：如果返回值為某個物件為const（const a test = a 例項）或某個物件的引用為const（const a& test = a例項），則返回值具有const屬性，則返回例項只能訪問類a中的公有（保護）資料成員和const成員函式，並且不允許對其進行賦值操作，這在一般情況下很少用到。

2. 如果給採用「指標傳遞」方式的函式返回值加const修飾，那麼函式返回值（即指標）的內容不能被修改，該返回值只能被賦給加const 修飾的同型別指標。如：

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();

3. 函式返回值採用「引用傳遞」的場合不多，這種方式一般只出現在類的賻值函式中，目的是為了實現鏈式表達。如：

class a

a a,b,c; //a,b,c為a的物件 …

a=b=c; //正常

(a=b)=c; //不正常，但是合法

若負值函式的返回值加const修飾，那麼該返回值的內容不允許修改，上例中a=b=c依然正確。(a=b)=c就不正確了。

[思考3]：這樣定義賦值操作符過載函式可以嗎？

const a& operator=(const a& a);

6. 類成員函式中const的使用

一般放在函式體後，形如：void fun() const;

任何不會修改資料成員的函式都因該宣告為const型別。如果在編寫const成員函式時，不慎修改了資料成員，或者呼叫了其他非const成員函式，編譯器將報錯，這大大提高了程式的健壯性。如：

class stack ;

int stack::getcount(void) const

7. 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變數賦值，具體可見思考題；

3 在引數中使用const應該使用引用或指標，而不是一般的物件例項，原因同上；

4 const在成員函式中的三種用法（引數、返回值、函式）要很好的使用；

5 不要輕易的將函式的返回值型別定為const;

6除了過載操作符外一般不要將返回值型別定為對某個物件的const引用;

[思考題答案]

1 這種方法不正確，因為宣告指標的目的是為了對其指向的內容進行改變，而宣告的指標e指向的是乙個常量，所以不正確；

2 這種方法正確，因為宣告指標所指向的內容可變；

3 這種做法不正確；

在const a::operator=(const a& a)中，引數列表中的const的用法正確，而當這樣連續賦值的時侯，問題就出現了：

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。

Const用法小結

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