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const在函數(shù)前與函數(shù)后的區(qū)別

 我的讀本 2010-09-21
 
 
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就是用來修飾指針所指向的變量，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，都是指針所指向的內(nèi)容為常量，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，而指針所指向的內(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，保護了原指針所指向的內(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或某個對象的引用為const   ，則返回值具有const屬性，則返回實例只能訪問類a中的公有數(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;


const

是C++中常用的類型修飾符，但我在工作中發(fā)現(xiàn)，許多人使用它僅僅是想當然爾，這樣,有時也會用對，但在某些微妙的場合，可就沒那么幸運了，究其實質(zhì)原 由，大多因為沒有搞清本源。故在本篇中我將對const進行辨析。溯其本源，究其實質(zhì)，希望能對大家理解const有所幫助，根據(jù)思維的承接關(guān)系，分為如 下幾個部分進行闡述。

C++中為什么會引入const

C++的提出者當初是基于什么樣的目的引入（或者說保留）const關(guān)鍵字呢？，這是一個有趣又有益的話題，對理解const很有幫助。

1． 大家知道，C++有一個類型嚴格的編譯系統(tǒng)，這使得C++程序的錯誤在編譯階段即可發(fā)現(xiàn)許多，從而使得出錯率大為減少，因此，也成為了C++與C相比，有著突出優(yōu)點的一個方面。
2． C中很常見的預處理指令 #define VariableName 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(yōu)點突出：
一是避免了意義模糊的數(shù)字出現(xiàn)，使得程序語義流暢清晰，如下例：
#define USER_NUM_MAX 107 這樣就避免了直接使用107帶來的困惑。
二是可以很方便地進行參數(shù)的調(diào)整與修改，如上例，當人數(shù)由107變?yōu)?01時，進改動此處即可，
三是提高了程序的執(zhí)行效率，由于使用了預編譯器進行值替代，并不需要為這些常量分配存儲空間，所以執(zhí)行的效率較高。

鑒于以上的優(yōu)點，這種預定義指令的使用在程序中隨處可見。

3． 說到這里，大家可能會迷惑上述的1點、2點與const有什么關(guān)系呢?,好，請接著向下看來：

預處理語句雖然有以上的許多優(yōu)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，從而可能成為引發(fā)一系列錯誤的隱患。

4．好了，第一階段結(jié)論出來了：
結(jié)論： Const 推出的初始目的，正是為了取代預編譯指令，消除它的缺點，同時繼承它的優(yōu)點。

現(xiàn)在它的形式變成了：

Const DataType VariableName = VariableValue ;
為什么const能很好地取代預定義語句？
const 到底有什么大神通，使它可以振臂一揮取代預定義語句呢？

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(chǔ)。
2． 第二，很明顯，它也同樣可以避免意義模糊的數(shù)字出現(xiàn)，同樣可以很方便地進行參數(shù)的調(diào)整和修改。
3． 第三，C++的編譯器通常不為普通const常量分配存儲空間，而是將它們保存在符號表中，這使得它成為一個編譯期間的常量，沒有了存儲與讀內(nèi)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(chǔ)。這里，我要提一下，為什么說這一點是也是它能取代預定義語句的基礎(chǔ)，這是因為，編譯器不會去讀存儲的內(nèi)容，如果編譯器為const分配了存儲空間，它就不能夠成為一個編譯期間的常量了。
4． 最后，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 用于指針的兩種情況分析：
int const *A; 　file://A可變，*A不可變
int *const A; 　file://A不可變，*A可變
分析：const 是一個左結(jié)合的類型修飾符，它與其左側(cè)的類型修飾符和為一個類型修飾符，所以，int const 限定 *A,不限定A。int *const 限定A,不限定*A。
2.const 限定函數(shù)的傳遞值參數(shù)：

void Fun(const int Var);

分析：上述寫法限定參數(shù)在函數(shù)體中不可被改變。由值傳遞的特點可知，Var在函數(shù)體中的改變不會影響到函數(shù)外部。所以，此限定與函數(shù)的使用者無關(guān)，僅與函數(shù)的編寫者有關(guān)。
結(jié)論：最好在函數(shù)的內(nèi)部進行限定，對外部調(diào)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(shù)的值型返回值：

const int Fun1();
const MyClass Fun2();

分析:上述寫法限定函數(shù)的返回值不可被更新，當函數(shù)返回內(nèi)部的類型時（如Fun1），已經(jīng)是一個數(shù)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(shù)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。

4. 傳遞與返回地址： 此種情況最為常見，由地址變量的特點可知，適當使用const，意義昭然。

5.　const 限定類的成員函數(shù)：

class ClassName {

public:

int Fun() const;

.....

}

注意：采用此種const 后置的形式是一種規(guī)定，亦為了不引起混淆。在此函數(shù)的聲明中和定義中均要使用const,因為const已經(jīng)成為類型信息的一部分。
獲得能力：可以操作常量對象。
失去能力：不能修改類的數(shù)據(jù)成員，不能在函數(shù)中調(diào)用其他不是const的函數(shù)。

在本篇中，const方面的知識我講的不多，因為我不想把它變成一本C++的教科書。我只是想詳細地闡述它的實質(zhì)和用處. 我會盡量說的很詳細，因為我希望在一種很輕松隨意的氣氛中說出自己的某些想法，畢竟，編程也是輕松，快樂人生的一部分。有時候，你會驚嘆這其中的世界原來 是如此的精美。

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