C/C++系列： const用法总结

const 用法总结

主要内容引自百度百科。

const是一个C语言的关键字，它限定一个变量不允许被改变。使用const在一定程度上可以提高程序的安全性和可靠性，另外，在观看别人代码的时候，清晰理解const所起的作用，对理解对方的程序也有一些帮助。

1. C中的CONST

　　C中CONST的使用：
　　虽然这听起来很简单，但实际上，const的使用也是c语言中一个比较微妙的地方，微妙在何处呢？请看下面几个问题。
　　问题：const变量 & 常量
　　为什么下面的例子在使用一个const变量来初始化数组，ANSI C的编译器会报告一个错误呢？　
　　const int n = 5;
　　int a[n];
　　答案与分析:
　　1）、这个问题讨论的是“常量”与“只读变量”的区别。常量肯定是只读的，例如5， "abc"，等，肯定是只读的，因为常量是被编译器放在内存中的只读区域，当然也就不能够去修改它。而“只读变量”则是在内存中开辟一个地方来存放它的值，只不过这个值由编译器限定不允许被修改。C语言关键字const就是用来限定一个变量不允许被改变的修饰符（Qualifier）。上述代码中变量n被修饰为只读变量，可惜再怎么修饰也不是常量。而ANSI C规定数组定义时长度必须是“常量”，“只读变量”也是不可以的。
　　2)、注意：在ANSI C中，这种写法是错误的，因为数组的大小应该是个常量，而const int n,n只是一个变量（常量 != 不可变的变量，但在标准C++中，这样定义的是一个常量，这种写法是对的），实际上，根据编译过程及内存分配来看，这种用法本来就应该是合理的，只是 ANSI C对数组的规定限制了它。
　　3)、那么，在ANSI C 语言中用什么来定义常量呢？答案是enum类型和#define宏，这两个都可以用来定义常量。
　　问题：const变量 & const 限定的内容
　　下面的代码编译器会报一个错误，请问，哪一个语句是错误的呢？　
　　typedef char * pStr;
　　char string[4] = "abc";
　　const char *p1 = string;
　　const pStr p2 = string;
　　p1++;
　　p2++;
　　答案与分析：
　　问题出在p2++上。
　　1)、const使用的基本形式： const char m;
　　限定m不可变。
　　2)、替换1式中的m, const char *pm;
　　限定*pm不可变，当然pm是可变的，因此问题中p1++是对的。
　　3)、替换1式char, const newType m;
　　限定m不可变，问题中的charptr就是一种新类型，因此问题中p2不可变，p2++是错误的。
　　问题：const变量 & 字符串常量
　　请问下面的代码有什么问题？
　　char *p = "i'm hungry!";
　　p[0]= 'I';
　　答案与分析：
　　上面的代码可能会造成内存的非法写操作。分析如下， "i'm hungry"实质上是字符串常量，而常量往往被编译器放在只读的内存区，不可写。p初始指向这个只读的内存区，而p[0] = 'I'则企图去写这个地方，编译器当然不会答应。
　　问题：const变量 & 字符串常量2
　　请问char a[3] = "abc" 合法吗？使用它有什么隐患？
　　答案与分析：
　　在标准C中这是合法的，但是它的生存环境非常狭小；它定义一个大小为3的数组，初始化为"abc"，注意，它没有通常的字符串终止符'/0'，因此这个数组只是看起来像C语言中的字符串，实质上却不是，因此所有对字符串进行处理的函数，比如strcpy、printf等，都不能够被使用在这个假字符串上。
　　问题5：const & 指针
　　类型声明中const用来修饰一个常量，有如下两种写法，那么，请问，下面分别用const限定不可变的内容是什么?
　　1)、const在前面
　　const int nValue； //nValue是const
　　const char *pContent; //*pContent是const, pContent可变
　　const (char *) pContent;//pContent是const,*pContent可变
　　char* const pContent; //pContent是const,*pContent可变
　　const char* const pContent; //pContent和*pContent都是const
　　2)、const在后面，与上面的声明对等
　　int const nValue； // nValue是const
　　char const * pContent;// *pContent是const, pContent可变
　　(char *) const pContent;//pContent是const,*pContent可变
　　char* const pContent;// pContent是const,*pContent可变
　　char const* const pContent;// pContent和*pContent都是const
　　答案与分析：
　　const和指针一起使用是C语言中一个很常见的困惑之处，在实际开发中，特别是在看别人代码的时候，常常会因为这样而不好判断作者的意图，下面讲一下我的判断原则：
　　（这个规则是错的）(因为“（）”的出现，使得这个规则有时候是不成立的。)沿着*号划一条线，如果const位于*的左侧，则const就是用来修饰指针所指向的变量，即指针指向为常量；如果const位于*的右侧，const就是修饰指针本身，即指针本身是常量。你可以根据这个规则来看上面声明的实际意义，相信定会一目了然。
另外，需要注意：对于const (char *) ; 因为char *是一个整体，相当于一个类型(如 char)，因此，这时限定指针是const。

2. C++中CONST

（一）简单介绍，把握全局
　　const与define，指针，引用，函数，类成员
　　1.》》const与define。两者都可以用来定义常量，但是const定义时，定义了常量的类型，所以更精确一些。#define只是简单的文本替换，除了可以定义常量外，还可以用来定义一些简单的函数，有点类似内置函数。const和define定义的常量可以放在头文件里面。（小注：可以多次声明，但只能定义一次）
　　2.》》const与指针和引用。
　　（a）const与指针。
　　先来看看下面的几种定义：
　　int me；
　　const int * p1=&me；//p1可变，*p1不可变，但是不能用*p1来修改，p1可以转向
　　int * const p2=&me；//p2不可变，*p2可变，此时允许*p2来修改其值，但是p2不能转向。
　　const int *const p3=&me；//p3不可变，*p3也不可变，此时既不能用*p3来修改其值，也不能转向
　　（b）指针和引用的区别很简单，就是引用更简洁，更安全。因为引用声明是必须初始化。 引用更接近const指针，一旦与某个变量关联，就将一直效忠于他。
　　（c）const指针可以接受const和非const地址，但是非const指针只能接受非const地址。所以const指针的能力更强一些，所以尽量多用const指针，这是一种习惯。
　　3.》》（a）const与函数。由于 c，所以经常把函数的形参类型设为const，而且多为const 引用。但是这里有一个限制，不能把不是左值的地址传递给引用。（左值包括变量，数组元素，结构成员，引用，被解除引用的指针等）。 形参是const类型的，说明该函数将不会修改其值，该函数便为const函数。
　　（b）const与类成员函数。先看看下面这段代码：
　　const Stock land =Stock("hyd");
　　land.show();
　　land 是常量，但是类成员函数show无法保证不修改land，所以编译器将拒绝执行该段代码。除非你能保证show像const函数一样，但这需要另外一种语法，即：
　　void show() const;(声明)
　　void Stock::show() const{}(定义)。
　　（二）详细介绍，注重细节
　　C中常用:“ #define 变量名 变量值”定义一个值替代,然而却有个致命缺点:缺乏类型检测机制,这样预处理在C++中成为可能引发错误的隐患,于是引入const.
　　const使用:
　　1. 用于指针的两种情况:const是一个左结合的类型修饰符.
　　int const *A; //A可变,*A不可变
　　int *const A; //A不可变,*A可变
　　2.限定函数的传递值参数:
　　void function(const int Var); //传递过来的参数在函数内不可以改变.
　　3.限定函数返回值型.
　　const int function(); //此时const无意义
　　const myclassname function(); //函数返回自定义类型myclassname.
　　4限定函数类型.
　　void function()const; //常成员函数, Const成员函数不能改变对象的成员函数。
　　例如：
　　int Point::GetY()
　　{
　　return yVal;
　　}
　　这个函数被调用时，不改变Point对象，而下面的函数改变Point对象：
　　void Point:: SetPt (int x, int y)
　　{
　　xVal=x;
　　yVal=y;
　　}
　　为了使成员函数的意义更加清楚，我们可在不改变对象的成员函数的函数原型中加上const说明：
　　class Point
　　{
　　public:
　　int GetX() const;
　　int GetY() const;
　　void SetPt (int, int);
　　void OffsetPt (int, int);
　　private:
　　int xVal, yVal;
　　};
　　const成员函数应该在函数原型说明和函数定义中都增加const限定：
　　int Point::GetY() const
　　{
　　return yVal;
　　}
　　class Set {
　　public:
　　Set (void){ card = 0; }
　　bool Member(const int) const;
　　void AddElem(const int);
　　//...
　　};
　　bool Set::Member (const int elem) const
　　{
　　//...
　　}
　　非常量成员函数不能被常量成员对象调用，因为它可能企图修改常量的数据成员：
　　const Set s;
　　s.AddElem(10); // 非法: AddElem不是常量成员函数
　　s.Member(10); // 正确
　　*******但构造函数和析构函数对这个规则例外，它们从不定义为常量成员，但可被常量对象调用（被自动调用）。它们也能给常量的数据成员赋值，除非数据成员本身是常量。
　　为什么需要const成员函数？
　　我们定义的类的成员函数中，常常有一些成员函数不改变类的数据成员，也就是说，这些函数是"只读"函数，而有一些函数要修改类数据成员的值。如果把不改变数据成员的函数都加上const关键字进行标识，显然，可提高程序的可读性。其实，它还能提高程序的可靠性，已定义成const的成员函数，一旦企图修改数据成员的值，则编译器按错误处理。
　　const成员函数和const对象
　　实际上，const成员函数还有另外一项作用，即常量对象相关。对于内置的数据类型，我们可以定义它们的常量，用户自定义的类也一样，可以定义它们的常量对象。例如，定义一个整型常量的方法为：
　　const int i=1 ；
　　同样，也可以定义常量对象，假定有一个类classA，定义该类的常量对象的方法为：
　　const classA a(2)；
　　这里，a是类classA的一个const对象，"2"传给它的构造函数参数。const对象的数据成员在对象寿命期内不能改变。但是，如何保证该类的数据成员不被改变呢？
　　为了确保const对象的数据成员不会被改变，在C++中，const对象只能调用const成员函数。如果一个成员函数实际上没有对数据成员作任何形式的修改，但是它没有被const关键字限定的，也不能被常量对象调用。下面通过一个例子来说明这个问题：
　　class C
　　{
　　int X;
　　public:
　　int GetX()
　　{
　　return X;
　　}
　　void SetX(int X)
　　{
　　this->X = X;
　　}
　　};
　　void main()
　　{
　　const C constC;
　　cout<<constC.GetX();
　　}
　　如果我们编译上面的程序代码，编译器会出现错误提示：constC是个常量对象，它只能调用const成员函数。虽然GetX( )函数实际上并没有改变数据成员X，由于没有const关键字限定，所以仍旧不能被constC对象调用。如果我们将上述代码中：
　　int GetX()
　　改写成：
　　int GetX()const
　　再重新编译，就没有问题了。
　　const成员函数的使用
　　const成员函数表示该成员函数只能读类数据成员，而不能修改类成员数据。定义const成员函数时，把const关键字放在函数的参数表和函数体之间。有人可能会问：为什么不将const放在函数声明前呢？因为这样做意味着函数的返回值是常量，意义完全不同。下面是定义const成员函数的一个实例：
　　class X
　　{
　　int i;
　　public:
　　int f() const;
　　};
　　关键字const必须用同样的方式重复出现在函数实现里，否则编译器会把它看成一个不同的函数：
　　int X::f() const
　　{
　　return i;
　　}
如果f( )试图用任何方式改变i或调用另一个非const成员函数，编译器将给出错误信息。任何不修改成员数据的函数都应该声明为const函数，这样有助于提高程序的可读性和可靠性。