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  • const使用详解

    一 const基础

    如果const关键字不涉及到指针,我们很好理解,下面是涉及到指针的情况:

    int b = 500;
    const int* a = &b; [1]
    int const *a = &b; [2]
    int* const a = &b; [3]
    const int* const a = &b; [4]

    如果你能区分出上述四种情况,那么,恭喜你,你已经迈出了可喜的一步。不知道,也没关系,我们可以参考《Effective c++》Item21上的做法,如果const位于星号的左侧,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位于星号的右侧,const就是修饰指针本身,即指针本身是常量。因此,[1]和[2]的情况相同,都是指针所指向的内容为常量(const放在变量声明符的位置无关),这种情况下不允许对内容进行更改操作,如不能*a = 3 ;[3]为指针本身是常量,而指针所指向的内容不是常量,这种情况下不能对指针本身进行更改操作,如a++是错误的;[4]为指针本身和指向的内容均为常量。
    另外const 的一些强大的功能在于它在函数声明中的应用。在一个函数声明中,const 可以修饰函数的返回值,或某个参数;对于成员函数,还可以修饰是整个函数。有如下几种情况,以下会逐渐的说明用法:

    A& operator=(const A& a);
    void fun0(const A* a );
    void fun1( ) const; // fun1( ) 为类成员函数
    const A fun2( );

    二 const的初始化

    先看一下const变量初始化的情况
    1) 非指针const常量初始化的情况:

    A b;
    const A a = b;

    2) 指针(引用)const常量初始化的情况:

    A* d = new A();
    const A* c = d;
    或者:const A* c = new A();
    引用:
    A f;
    const A& e = f; // 这样作e只能访问声明为const的函数,而不能访问一般的成员函数;

    [思考1]: 以下的这种赋值方法正确吗?
    const A* c=new A();
    A* e = c;
    [思考2]: 以下的这种赋值方法正确吗?
    A* const c = new A();
    A* b = c;

    三 作为参数和返回值的const修饰符

    其实,不论是参数还是返回值,道理都是一样的,参数传入时候和函数返回的时候,初始化const变量
    1 修饰参数的const,如 void fun0(const A* a ); void fun1(const A& a);
    调用函数的时候,用相应的变量初始化const常量,则在函数体中,按照const所修饰的部分进行常量化,如形参为const A* a,则不能对传递进来的指针的内容进行改变,保护了原指针所指向的内容;如形参为const A& a,则不能对传递进来的引用对象进行改变,保护了原对象的属性。
    [注意]:参数const通常用于参数为指针或引用的情况;
    2 修饰返回值的const,如const A fun2( ); const A* fun3( );
    这样声明了返回值后,const按照"修饰原则"进行修饰,起到相应的保护作用。

    const Rational operator*(const Rational& lhs, const Rational& rhs)
    {
    return Rational(lhs.numerator() * rhs.numerator(),
    lhs.denominator() * rhs.denominator());
    }

    返回值用const修饰可以防止允许这样的操作发生:

    Rational a,b;
    Radional c;
    (a*b) = c;

    一般用const修饰返回值为对象本身(非引用和指针)的情况多用于二目操作符重载函数并产生新对象的时候。
    [总结] 一般情况下,函数的返回值为某个对象时,如果将其声明为const时,多用于操作符的重载。通常,不建议用const修饰函数的返回值类型为某个对象或对某个对象引用的情况。
    原因如下:
    如果返回值为某个对象为const(const A test = A 实例)或某个对象的引用为const(const A& test = A实例),则返回值具有const属性,则返回实例只能访问类A中的公有(保护)数据成员和const成员函数,并且不允许对其进行赋值操作,这在一般情况下很少用到。

    [思考3]: 这样定义赋值操作符重载函数可以吗?
    const A& operator=(const A& a);

    四 类成员函数中const的使用

    一般放在函数体后,形如:void fun() const;
    如果一个成员函数的不会修改数据成员,那么最好将其声明为const,因为const成员函数中不允许对数据成员进行修改,如果修改,编译器将报错,这大大提高了程序的健壮性。

    五 使用const的一些建议

    1 要大胆的使用const,这将给你带来无尽的益处,但前提是你必须搞清楚原委;
    2 要避免最一般的赋值操作错误,如将const变量赋值,具体可见思考题;
    3 在参数中使用const应该使用引用或指针,而不是一般的对象实例,原因同上;
    4 const在成员函数中的三种用法(参数、返回值、函数)要很好的使用;
    5 不要轻易的将函数的返回值类型定为const;
    6除了重载操作符外一般不要将返回值类型定为对某个对象的const引用;


    [思考题答案]
    1 这种方法不正确,因为声明指针的目的是为了对其指向的内容进行改变,而声明的指针e指向的是一个常量,所以不正确;
    2 这种方法正确,因为声明指针所指向的内容可变;
    3 这种做法不正确;
    在const A::operator=(const A& a)中,参数列表中的const的用法正确,而当这样连续赋值的时侯,问题就出现了:
    A a,b,c:
    (a=b)=c;
    因为a.operator=(b)的返回值是对a的const引用,不能再将c赋值给const常量

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    222 Count Complete Tree Nodes 完全二叉树的节点个数
    221 Maximal Square 最大正方形
    220 Contains Duplicate III 存在重复 III
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