const修饰普通类型的变量
const int a = 7;
int b = a; // 正确
a = 8; // 错误,不能改变
a 被定义为一个常量,并且可以将 a 赋值给 b,但是不能给 a 再次赋值。
#include<iostream>
using namespace std;
int main(void)
{
const int a = 7;
int *p = (int*)&a;
*p = 8;
cout<<a;//输出7,而不是8
system("pause");
return 0;
}
对于 const 变量 a,我们取变量的地址并转换赋值给 指向 int 的指针,然后利用 *p = 8; 重新对变量 a 地址内的值赋值,然后输出查看 a 的值。
从下面的调试窗口看到 a 的值被改变为 8,但是输出的结果仍然是 7。
从结果中我们可以看到,编译器然后认为 a 的值为一开始定义的 7,所以对 const a 的操作就会产生上面的情况。所以千万不要轻易对 const 变量设法赋值,这会产生意想不到的行为。
如果不想让编译器察觉到上面到对 const 的操作,我们可以在 const 前面加上 volatile 关键字。
volatile提醒编译器它后面所定义的变量随时都有可能改变,因此编译后的程序每次需要存储或读取这个变量的时候,都会直接从变量地址中读取数据。如果没有volatile关键字,则编译器可能优化读取和存储,可能暂时使用寄存器中的值,如果这个变量由别的程序更新了的话,将出现不一致的现象。
#include<iostream>
using namespace std;
int main(void)
{
volatile const int a = 7;
int *p = (int*)&a;
*p = 8;
cout<<a;
system("pause");
return 0;
}
输出结果如我们期望的是 8。
const修饰指针变量
const 修饰指针变量有以下三种情况。
A: const 修饰指针指向的内容,则内容为不可变量。
B: const 修饰指针,则指针为不可变量。
C: const 修饰指针和指针指向的内容,则指针和指针指向的内容都为不可变量。
对于 A:
const int *p = 8;
则指针指向的内容 8 不可改变。简称左定值,因为 const 位于 * 号的左边。
对于 B:
int a = 8;
int* const p = &a;
*p = 9; // 正确
int b = 7;
p = &b; // 错误
对于 const 指针 p 其指向的内存地址不能够被改变,但其内容可以改变。简称,右定向。因为 const 位于 * 号的右边。
对于 C:
int a = 8;
const int * const p = &a;
const p 的指向的内容和指向的内存地址都已固定,不可改变。
对于 A,B,C 三种情况,根据 const 位于 * 号的位置不同,我总结三句话便于记忆的话:“左定值,右定向,const修饰不变量”。
const修饰引用
常量引用可以指向一个非常量对象,但是不允许用常量引用修改非常量对象的值,不过可以通过其他途径改变该非常量对象的值:
int i = 42;
int &r1 = i; // 普通引用指向非常量对象 i
const int &r2 = i; // 常量引用也绑定非常量对象 i
r1 = 0; // 正确,r1并非常量引用
r2 = 0; // 错误:r2是一个常量引用
r2
绑定非常量整数 i
是合法的行为。然而不允许通过 r2
修改 i
的值。尽管如此,i
的值仍然允许通过其他途径修改,既可以直接给 i
赋值,也可以通过像 r1
一样绑定到 i
的其他引用来修改。
const修饰函数参数
对于 const 修饰函数参数可以分为三种情况。
A:值传递的 const 修饰传递,一般这种情况不需要 const 修饰,因为函数会自动产生临时变量复制实参值。
#include<iostream>
using namespace std;
void Cpf(const int a)
{
cout<<a;
// ++a; 是错误的,a 不能被改变
}
int main(void)
{
Cpf(8);
system("pause");
return 0;
}
B:当 const 参数为指针时,可以防止指针被意外篡改。
#include<iostream>
using namespace std;
void Cpf(int *const a)
{
cout<<*a<<" ";
*a = 9;
}
int main(void)
{
int a = 8;
Cpf(&a);
cout<<a; // a 为 9
system("pause");
return 0;
}
C:自定义类型的参数传递,需要临时对象复制参数,对于临时对象的构造,需要调用构造函数,比较浪费时间,因此我们采取 const 外加引用传递的方法。并且对于一般的 int、double 等内置类型,我们不采用引用的传递方式。
#include<iostream>
using namespace std;
class Test
{
public:
Test(){}
Test(int _m):_cm(_m){}
int get_cm()const
{
return _cm;
}
private:
int _cm;
};
void Cmf(const Test& _tt)
{
cout<<_tt.get_cm();
}
int main(void)
{
Test t(8);
Cmf(t);
system("pause");
return 0;
}
结果输出 8。
const修饰函数返回值
Const 修饰函数返回值分三种情况。
A:const 修饰内置类型的返回值,修饰与不修饰返回值作用一样。
#include<iostream>
using namespace std;
const int Cmf()
{
return 1;
}
int Cpf()
{
return 0;
}
int main(void)
{
int _m = Cmf();
int _n = Cpf();
cout<<_m<<" "<<_n;
system("pause");
return 0;
}
B: const 修饰自定义类型的作为返回值,此时返回的值不能作为左值使用,既不能被赋值,也不能被修改。
C: const 修饰返回的指针或者引用,是否返回一个指向 const 的指针,取决于我们想让用户干什么。
const修饰类成员函数
const 修饰类成员函数,其目的是防止成员函数修改被调用对象的值
注意:
- 有const修饰的成员(指 const 放在函数参数表的后面,而不是在函数前面或者参数表内),只能读取数据成员,不能改变数据成员。
- 类的const对象只能调用const成员函数,而不能调用非const 成员函数。
- const 关键字不能与 static 关键字同时使用,因为 static 关键字修饰静态成员函数,静态成员函数不含有 this 指针,即不能实例化,const 成员函数必须具体到某一实例。
- 如果有个const成员函数想修改对象中的某一个成员怎么办?这时我们可以使用 mutable 关键字修饰这个成员,被mutable关键字修饰的成员可以在const成员函数中被改变,如下面的例子。
#include<iostream>
using namespace std;
class Test
{
public:
Test(int _m,int _t):_cm(_m),_ct(_t){}
void Kf()const
{
++_cm; // 错误
++_ct; // 正确
}
private:
int _cm;
mutable int _ct;
};
int main(void)
{
Test t(8,7);
return 0;
}
这里我们在 Kf()const 中通过 ++_ct; 修改 _ct 的值,但是通过 ++_cm 修改 _cm 则会报错。因为 _cm 没有用 mutable 修饰。
顶层const和底层const
- const作用于对象时,是顶层const,即对象本身存储的常量值一旦初始化赋值后就不能改变(const对象定义时也必须给定初始值)。
- 对于指针或者迭代器,则有顶层const和底层const之分。顶层const作用于指针本身,表示指针初始化定义后,存储的地址值不能改变或者说指针的指向不能改变。底层const作用于指针指向的对象,即无法通过指针来改变对象的值,只能读取对象的值。常量指针不仅能指向常量对象也能指向变量对象。
- 对于常量引用,都是底层const。即无权通过引用名来更改所绑定对象的值。常量引用可以引用常量、变量、字面值、能类型转换的其他类型变量(实践上,引用了的中间变量)。