C++雾中风景3：const用法的小结

2023年1月7日 159次阅读

const作为C与C++共有的关键字，很多使用的方式大同小异。但由于C++是一门面向对象的语言，在类和对象中有更多的使用规则。之前学习C语言的时候就被const这个关键字搅得焦头烂额，正巧也借这篇文章做个完整的小结。

1.const关键字：

const关键字，翻译成中文是常量，常数的意思。所以在绝大多数场合之中，const是来定义常量的，定义常量也是好的编程习惯。在C类语言之中，定义常量通常会使用宏定义或const关键字来定义常量。二者的区别就在于：

  • 1.宏定义是在预编译阶段进行文本替换，而const是在编译阶段进行代码的语义约束。

  • 2.由于二者所生效的阶段不同，所以能够起的作用也不同。const常量具有具体的类型，会在编译阶段进行类型检查，产生的代码显然会更加安全。（当然宏定义会更加灵活，可以定义代码或字符串，相对来讲如果要进行大量的宏替换，预编译时间会更长。）

  • 3.宏定义很多时候是展开给立即数，多次替换需要多次分配内存，而const可以通过全局的符号表，仅保存一份copy就完事了。

2.const的用法：

上面说了const的诸多好处，接下来我们完整的梳理一下const关键字的用法：

####修饰变量
初级用法比较简单，作为一个修饰符加在变量之前就可以定义一个常量了。

const int Pi = 3.1415926；int const Pi = 3.1415926；

这里需要强调一下，所谓的常量只是命名符对内存空间的指向被绑定，内存空间上的内容其实不是常量，依旧可以被修改。（好拗口，妈的什么意思嘛～～看代码吧）

const int x = 1;int *y = (int *)&i;                                                                                                                       
*p = 2;

####修饰指针
这个用法就比较蛋疼了，需要记住const关键字在变量类型定义时的先后顺序。

const int* x = &y；                  //变量的指向内容不能做修改int* const x  = &y；                 //指针指向的地址不能做修改const int* const x  = &y；           //两者都不能做修改

大家简单记住一个口诀吧：“前限域，后限针。”

####修饰引用
这个用法和指针类似，把*号换成&就行了，这里就不赘述了。

函数参数修饰

这里主要就是应用在地址传递上，在值传递的参数情况下，const没有意义。通过地址传递提高效率，同时使用const关键字来保护传递的内容不被修改。

void Fun(const A *arg);                //修饰指针型传入参数void Fun(const A &arg);                //修饰引用型传入参数

类之中的const关键字

这部分内容是C++与C语言区别的部分，Const关键字对类之中的变量与函数都可以修饰，又涉及到之前系列文章反复涉及的权限控制，也就是封装的内容。

  • const成员变量
    这个const关键字在修饰成员变量时，与上文提及的使用雷同，const变量在初始化列表中赋值，并且不能进行修改。

    class object
    { 
        …        const int value;         //const变量不能被修改 （int const value也可以）
        …
        object (int x): value(x) { } ; //构造函数初始化const变量
     }

  • const成员函数
    const成员函数是让我最感兴趣的编程逻辑，简单来说，这是一个带函数式编程逻辑的一种使用方式。简而言之，const修饰的成员函数没有副作用,不能修改对象的成员内容，如果需要修改，就需要生成新的对象。

    class object
    { 
        …        int value;        
        …        void test() const {
                value = 20; //编译错误，const函数不能修改对象之中的成员变量，也不能调用其他非const函数。
        }

  • const对象
    const关键字可以在对象初始化时候作为修饰，const关键字修饰的对象称之为常量对象。常量对象所有成员默认添加了const修饰字，也就是所有的成员变量都不能进行修改。我们可以认为是关闭了写权限，所以const对象只能调用const成员函数，非const成员函数都有修改成员变量的权限。

    class object
    { 
        …        int value;        
        …        void test() const {
        } 

       int main() {        const object obj;  
      }

3.非C++语言是怎么解决常量问题的：

  • Java
    final修饰符

    • 修饰变量时与const关键字效果雷同；

    • 修饰函数或类时，代表子类不能override的子类不能继承；

  • Scala

    • var 修饰符代表变量。

    • val 修饰符代表常量。

  • Python
    老子他喵的没有常量，全靠大写字母自觉。
    （任性自由的Python～～）

  • Golang

    C语言的亲兄弟，const关键字与C与C++基本区别不大，读者可以之行总结。

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