C++成员函数中const的使用详解

目录

  • 修饰入参
    • 值传递
    • 址传递
    • const修饰入参
  • 修饰返回值
    • 修饰函数
      • 总结
        const 在C++中是一个很重要的关键字,其不光可以用来修饰变量,还可以放在函数定义中,这里整理了其在函数中的三个用法。

        修饰入参 首先我们要明白在C++中调用函数时存在两种方法,即传递值和传递引用。

        值传递
        【C++成员函数中const的使用详解】值传递时,调用函数时会创建入参的拷贝,函数中的操作不会对原值进行修改,因此这种方式中不需要使用 const 来修饰入参,因为其只是对拷贝的临时对象进行操作。

        址传递
        传递地址时函数中的操作实际上是直接对原来的值进行修改,因此我们这里可以使用 const 修饰入参。

        const修饰入参
        当const修饰函数入参时表示该参数不能被修改,这个是最好理解的,比如一个函数的功能是拷贝,那么入参中的源文件都会用 const 修饰。
        void A::show(const int *b) {cout << "show const"; //error:read-only variable is not assignable// *b = 2; cout << b << endl; }

        接下来我们要关注的是这里 const 对于函数重载的作用,这里给出结论,欢迎大家讨论,对应按值传递的函数来说 const 不会有重载的效果,但是传递指针和引用是会有重载的效果。
        void A::show(const int b)// void A::show(int b) // error class member cannot be redeclaredvoid display(int *num); // overloadvoid display(const int *num); // overloadvoid fun(A &a); // overloadvoid fun(const A &a); // overload

        函数重载的关键是函数的参数列表——即函数特征标(function signature)。如果两个函数的参数数目和类型相同,并且参数的排列顺序也相同,则他们的特征标相同,而变量名是无关紧要的。
        总结一下注意点:
        • 如果输入参数采用“值传递”,**由于函数将自动产生临时变量用于复制该参数,该输入参数本来就无需保护,所以不要加 const 修饰。**例如不要将函数 void Func1(int x) 写成 void Func1(const int x)
        • 如果参数作为输出参数,不论它是什么数据类型,也不论它采用“指针传递”还是“引用传递”,都不能加 const 修饰,否则该参数将失去输出功能(因为有 const 修饰之后,不能改变他的值)。
        • 如果参数作为输入参数,可以防止数据被改变,起到保护作用,增加程序的健壮性,建议是能加const尽量加上
        上述测试代码如下:
        #include using namespace std; class A {private:int a; public:A(int a) {this->a = a; }void show(int b); // error redeclared// void show(const int b); void display(int *num); // okvoid display(const int *num); // okvoid fun(A &a); void fun(const A &a); void happy(int * h); void hour(const int * h); }; void A::show(int b) {cout << "show: " << b << endl; }void A::display(int *num) {cout << "display:" << *num << endl; }void A::display(const int *num) {cout << "const display:" << *num << endl; }void A::fun(A &obj) {cout << "fun: " << obj.a << endl; }void A::fun(const A &obj) {cout << "const fun: " << obj.a << endl; }void A::happy(int *h) {cout << "happy:" << *h << endl; }void A::hour(const int *h) {cout << "const hour:" << *h << endl; }int main() {A a(1); const A a2(11); int b1 = 2; const int b2 = 3; // test overloada.show(b1); a.show(b2); a.display(&b1); a.display(&b2); a.fun(a); a.fun(a2); // test consta.happy(&b1); // a.happy(&b2); // error cannot initialize a parameter of type 'int *' with an rvalue of type 'const int *'a.hour(&b1); a.hour(&b2); return 0; }// ouptutshow: 2show: 3display:2const display:3fun: 1const fun: 11happy:2const hour:2const hour:3


        修饰返回值 const 修饰返回值时,表示返回值不能被修改。需要注意的是如果函数返回值采用“值传递方式”,由于函数会把返回值复制到外部临时的存储单元中,加 const 修饰没有任何价值。如果返回的是引用或指针,表示不能修改指向的数据。
        一般用得多的是返回值是引用的函数, 可以肯定的是这个引用必然不是临时对象的引用, 因此一定是成员变量或者是函数参数, 所以在返回的时候为了避免其成为左值被修改,就需要加上const关键字来修饰。
        我们可以看如下代码示例:
        #include using namespace std; class Alice {private:int a; public:Alice(int a): a(a) {}int get_a() {return a; }const int* get_const_ptr() {return &a; }int* get_ptr() {return &a; }}; int main() {Alice alice(1); int a1 = alice.get_a(); // okcout << a1 << endl; const int a2 = alice.get_a(); // okcout << a2 << endl; // error cannot initialize a variable of type 'int *' with an rvalue of type 'const int *'// int* b1 = alice.get_const_ptr(); const int* b2 = alice.get_const_ptr(); // okcout << *b2 << endl; // ok// *b2 = 3; // error read-only variable is not assignable*(alice.get_ptr()) = 3; cout << alice.get_a() << endl; // 3return 0; }


        修饰函数 const 也可以用来放在函数末尾,用来修饰成员函数,表明其是一个常成员函数,这个对于初次接触C++的同学来说会有点陌生,不过这也是C++中严谨的地方。先看代码示例,学习任何编程技术都一定要写对应的代码,把它跑起来并分析结果才算是真正学会了,不会你只是知道了这个知识点,只知其然而不知其所以然。纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行,这里的要躬行指的就是写代码。
        首先来看如下的代码
        class Alice {private:int a; public:Alice(int a): a(a) {}void show(); }; void Alice::show() {cout << "hello Alice" << endl; }int main() {const Alice a(1); //error: 'this' argument to member function 'show' has type 'const Alice', but function is not marked const// a.show(); return 0; }

        上述代码会报错,因为 show() 方法不是常成员函数,而 a 是常对象。本质上,成员函数中都有一个隐含的入参 this, 这个 this指的就是调用该方法的对象,而如果在函数的后面加上 const,那么这个 const 实际上修饰的就是这个 this。也就是说函数后加上了 const,表明这个函数不会改变调用者对象。
        这里借用侯捷老师的图片
        C++成员函数中const的使用详解
        文章图片

        上面图片表明,在正常情况下:
        • non-const对象可以调用const 或者 non-const 成员函数
        • const 对象 只可以调用 const 成员函数
        补充一点,**如果成员函数同时具有 const 和 non-const 两个版本的话, const 对象只能调用const成员函数, non-const 对象只能调用 non-const 成员函数。**如以下代码示例
        #include using namespace std; class R {public:R(int r1, int r2) {a = r1; b = r2; }void print(); void print() const; private:int a; int b; }; void R::print() {cout << "normal print" << endl; cout << a << ", " << b << endl; }void R::print() const {cout << "const print" << endl; cout << a << ", " << b << endl; }int main() {R a(5, 3); a.print(); const R b(6 ,6); b.print(); return 0; }// outputnormal print5, 3const print6, 6

        这里也是建议能加 const 的时候就加。

        总结 本篇文章就到这里了,希望能够给你带来帮助,也希望您能够多多关注脚本之家的更多内容!

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