转：常量函数、常量引用参数、常量引用返回值

1. 关于常量引用
正像在C语言中使用指针一样，C++中通常使用引用 
有一个函数
... foo()
并且这个函数返回一个引用...
... & foo()
...., 一个指向位图(Bitmap)的引用 ...
Bitmap & foo()
.... 并且这个位图(bitmap)是常量
const Bitmap & foo ()

当然你也可以用指针来做同样的事情:
const Bitmap * foo()
foo 返回一个指针 ... 指向一个Bitmap ... 并有这个Bitmap是个常量.
Bitmap * const foo()
foo 返回某个东西，这个东西是常量 ... 这个东西又是指针 ... 一个指向Bitmap的指针.
const Bitmap * const foo()
foo 返回某个东西，这个东西是常量 ... 这个东西又是指针 ... 一个指向Bitmap的指针.
....
并且这个Bitmap也是常量.

const总是针对它左边的东西起作用, 唯一例外的是，如果const是一个最左边的标识符，那么const将针对它右边的东西起作用，因些 const int i; 与 int const i; 意思是相同的.

2. 常量函数、常量引用参数、常量引用返回值
例1：bool verifyObjectCorrectness(const myObj &obj); //const reference parameter
例2：void Add(const int &arg) const; //const function
例3：IStack const & GetStack() const { return _stack; } //return const reference

常量引用参数
本例中，一个myObj类型的对象obj通过引用传入函数verifyObjectCorrectness。为安全起见，使用了const关键字来确保函数verifyObjectCorrectness不会改变对象obj所引用的对象的状态。此外，通过声明参数常量，函数的使用者可以确保他们的对象不会被改变，也不必担心在调用函数时带来副作用。以下代码试图对声明为常量引用的形参进行修改，从而不会通过编译!

 #include  < iostream > 
 using namespace std;

 class  Test
{
    public :
     void  f( const   int &  arg);
    private :
     int  value; 
} ;
  
 void  Test::f( const   int &  arg)  
 {
    arg= 10;  // 试图修改arg的值，此行将引起编译器错误 // error C2166: l-value specifies const object 
    cout << " arg= " << arg << endl; 
    value = 20 ;
}   

 void  main()
 {
   int  i = 7 ;
  Test test;
  test.f(i);
  cout << " i= " << i << endl; 
} 

3、常量函数 
1). 一个函数通过在其后面加关键字const，它将被声明为常量函数
2). 在C++，只有将成员函数声明为常量函数才有意义。带有const作后缀的常量成员函数又被称为视察者(inspector)，没
    有const作后缀的非常量成员函数被称为变异者(mutator)
3). 与const有关的错误总是在编译时发现
4). [摘]If the function is not declared const, in can not be applied to a const object, and the compiler will  
         give an error message. A const function can be applied to a non-const object 
5). 在C++中，一个对象的所有方法都接收一个指向对象本身的隐含的this指针；常量方法则获取了一个隐含的常量this指针
    void func_name() const;
    以上说明函数func_name()不会改变*this。当你把this指针看成函数func_name()的一个不可见参数就理解了
    void func_name(T *this) (no const)
    void func_name(const T *this) (const)
6). 常量函数可以被任何对象调用，而非常量函数则只能被非常量对象调用，不能被常量对象调用，如：

  class  Fred   
{
  public :
     void  inspect()  const ;    //  This member promises NOT to change *this 
     void  mutate();           //  This member function might change *this 
  } ;
 
  void  userCode(Fred &  changeable,  const  Fred &  unchangeable)
   {
    changeable.inspect();    //  OK: doesn't change a changeable object 
    changeable.mutate();     //  OK: changes a changeable object 
  
    unchangeable.inspect();  //  OK: doesn't change an unchangeable object 
    unchangeable.mutate();   //  ERROR: attempt to change unchangeable object 
  }  
  
 #include  < iostream > 
 using namespace std;

struct A
  {
     void  f()  const   { cout << " const function f is called " << endl; } 
      void  f()   { cout << " non-const function f is called " << endl; } 
      void  g()   { cout << " non-const function g is called " << endl; }  
} ;

 void  main()
  {
     A a;
     const  A &  ref_a  =  a;
     a.f();  // calls void f() 
     ref_a.f(); // calls void f () const 
     a.g();  // ok, normal call 
     ref_a.g();  // error, const object can not call non-const function 
 }

 7). 在类中允许存在同名的常量函数和非常量函数，编译器根据调用该函数的对象选择合适的函数
    当非常量对象调用该函数时，先调用非常量函数；
    当常量对象调用该函数时，只能调用常量函数；
    如果在类中只有常量函数而没有与其同名的非常量函数，则非常量与常量对象都可调用该常量函数;如：

#include  < iostream > 
 using namespace std;

struct A
  {
      void  f()  const    { cout << " const function f is called " << endl; } 
      void  f()   { cout << " non-const function f is called " << endl; } 
  } ;

 void  main()
  {
     A a;
     const  A &  ref_a  =  a;
     a.f(); //calls void f()
     ref_a.f(); // calls void f () const 
 }

     

输出结果：
non-const function f is called
const function f is called 

#include  < iostream > 
 using namespace std;

struct A  
{
     void  f()  const    { cout << " const function f is called " << endl; } 
} ;

 void  main()
  {
     A a;
     const  A &  ref_a  =  a;
     a.f();  // calls void f() const 
     ref_a.f(); // calls void f () const 
 }

 输出结果：
const function f is called
const function f is called

8). 以下代码试图修改类的数据成员，引起编译错误 

#include  < iostream > 
 using namespace std;

 class  Test
  {
    public :
       void  f( const   int &  arg)  const ;
    private :
       int  value; 
} ;
  
 void  Test::f( const   int &  arg)  const
  {
     // arg=10;  
     cout << " arg= " << arg << endl; 
     value = 20 ;  // 试图修改Test的数据成员，此行将引起编译器错误  // error C2166: l-value  specifies const object 
 }   

 void  main()
  {
   int  i = 7 ;
  Test test;
  test.f(i);
  cout << " i= " << i << endl; 
} 

9). const关键字不能用在构造函数与析构函数中。因为构造函数的目的是初始化域值，因此它必须更改对象，析构函数同理

4、常量引用返回值
如果你想从常量方法(函数)中通过引用返回this对象的一个成员， 你应该使用常量引用来返回它，即const X&
也就是说你想通过引用返回的东西如果从逻辑上来讲是this对象的一部分(与它是否在物理上嵌入在this对象中无关)，那么常量方法需要通过常量引用或者通过值来返回，而不能通过非常量引用返回
原文请参考：http://www.parashift.com/c++-faq-lite/const-correctness.html#faq-18.10

class Person
 {
   public:
      const string& name_good() const; // Right: the caller can't change the name
      string& name_evil() const;       // Wrong: the caller can change the name
    .
};

void myCode(const Person& p) // You're promising not to change the Person object
{
    p.name_evil() = "Igor";  // but you changed it anyway!!

}