C++中的const关键字(zz)

【补充】mutable关键字

有时我们希望类的数据成员即使在const成员函数中，依然是可以修改的，这时就可以把它们声明为mutable来实现。这样的应用，比如记录各种操作的调用次数，这时，即使在const中，依然要修改计数器，就可以将计数器变量设置为mutable的。

【补充】this指针与const

类ClassSample中：

• 非const的成员函数中，this的类型是一个指向类类型的const指针，相当于：ClassSample const *this;这时，可以改变对象，但不能让this指向另外一个地址；
• 在const的成员函数中，this的类型是一个指向const类类型的const指针，相当于：const ClassSample const *this;这时，不能改变对象，也不能让this指向另外一个地址；

注意：不能从const成员函数中返回指向类对象的普通引用，const成员函数只能返回*this作为一个const应用。

假定类中一个函数display()，它应该是个const的，因为它不应该修改对象，但是程序员有可能使用如下的方式调用screen.move(4,0).display()，这时还是没什么问题的，但如果这个操作序列变成了screen.display().move(4,0)，display返回的是const引用，是不可以调用move函数的。解决的办法就是定义两个display函数：

#include <iostream>
using namespace std;

class Screen
{
public:
    Screen& display(){return *this;}
    const Screen& display() const
    {
        return *this;
    }
};

这样，操作序列中的操作对象是const时会调用const的display，如果操作对象不是const，则调用非const的display，从而操作序列可以正常使用，但又不充分const保证健壮性。

C++中的const关键字的用法非常灵活，而使用const将大大改善程序的健壮性，本人根据各方面查到的资料进行总结如下，期望对朋友们有所帮助。
Const 是C++中常用的类型修饰符,常类型是指使用类型修饰符const说明的类型，常类型的变量或对象的值是不能被更新的。概括来说，const关键字就是用来在编译时检查任何不合规的操作，从而在编译时发现错误的一种机制。下面是一个例子程序，几乎包括了下面讲到的所有的内容：

#include <iostream>

class ConstSample
{
public:
    ConstSample():Value(0) {
        Value=1; //不能用这种方式初始化const member
    }
    ConstSample(int v):Value(v) //使用初始化列表
    {
    }
    
    ConstSample(int v, int w):Value2(v)// "Value2" is not a nonstatic data member or base class of class "ConstSample"
    {

    }
    void non_const_func1(){};
    void const_func1() const{};
    void const_func2() const
    {
        const_func1();
        Value3 = 4; //error:only can access const members;
        non_const_func1();// error: only can call const function in const function;
    }
    void const_param_func1(const int* a, int *b)
    {
        *a = 0; // a is const value, can not be modified;
        *b = 2;
    }
    const int Value;

    const  ConstSample & operator ++()
    {
        Value3++;
        return *this;
    }

private:
    static const int Value2;
    int Value3;

};

class ConstSample_Operator
{
public:
     ConstSample_Operator & operator ++()
    {
        return *this;
    }
};

const int ConstSample::Value2 = 2; // static的可以外部初始化
static const int ConstSample::Value = 2; //error:a nonstatic data member may not be defined outside its class


int main(int argc, char **argv)
{
    const ConstSample sampleRef;
    ConstSample sampleRef2;
    const ConstSample * samplePtr = new ConstSample(2);
    sampleRef.non_const_func1(); // const reference only can call const method;
    samplePtr->non_const_func1();// const pointer only can call const method;
    sampleRef2.non_const_func1();
    sampleRef2.const_func1();
    samplePtr->const_func1();
    ++sampleRef2; //works;
    ++++sampleRef2; //does not work, because the operator ++ of ConstSample return const reference;
    ConstSample_Operator op;
    ++++op; // works;
}

 
一、Const作用
 
二、Const的使用
1、定义常量
(1)const修饰变量，以下两种定义形式在本质上是一样的。它的含义是：const修饰的类型为TYPE的变量value是不可变的。

TYPE const ValueName = value; 
const TYPE ValueName = value;

(2)将const改为外部连接,作用于扩大至全局,编译时会分配内存,并且可以不进行初始化,仅仅作为声明,编译器认为在程序其他地方进行了定义.

extern const int ValueName = value;

2、指针使用CONST
(1)指针本身是常量不可变

(char*) const pContent; 
const (char*) pContent; 

(2)指针所指向的内容是常量不可变

const (char) *pContent; 
(char) const *pContent;

(3)两者都不可变

const char* const pContent;

(4)还有其中区别方法，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。

3、函数中使用CONST

(1)const修饰函数参数
a.传递过来的参数在函数内不可以改变(无意义，因为Var本身就是形参)

void function(const int Var);

b.参数指针所指内容为常量不可变

void function(const char* Var);

c.参数指针本身为常量不可变(也无意义，因为char* Var也是形参)

void function(char* const Var);

d.参数为引用，为了增加效率同时防止修改。修饰引用参数时：

void function(const Class& Var); //引用参数在函数内不可以改变
 
void function(const TYPE& Var); //引用参数在函数内为常量不可变
 

这样的一个const引用传递和最普通的函数按值传递的效果是一模一样的,他禁止对引用的对象的一切修改,唯一不同的是按值传递会先建立一个类对象的副本, 然后传递过去,而它直接传递地址,所以这种传递比按值传递更有效.另外只有引用的const传递可以传递一个临时对象,因为临时对象都是const属性, 且是不可见的,他短时间存在一个局部域中,所以不能使用指针,只有引用的const传递能够捕捉到这个家伙.

(2)const 修饰函数返回值
    const修饰函数返回值其实用的并不是很多，它的含义和const修饰普通变量以及指针的含义基本相同.

    a. const int fun1() //这个其实无意义，因为参数返回本身就是赋值。
    b. const int * fun2() //调用时 const int *pValue = fun2(); 
                          //我们可以把fun2()看作成一个变量，即指针内容不可变。
    c.int* const fun3()   //调用时 int * const pValue = fun2(); 
                          //我们可以把fun2()看作成一个变量，即指针本身不可变。
 

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。

另外一种情况是，若函数的返回值是基本数据类型时，返回值是用值传递的，值存在于某个临时存储区中，用const修饰是没有意义的。

4、类相关CONST

(1)const修饰成员变量
const修饰类的成员函数，表示成员常量，不能被修改，同时它只能在初始化列表中赋值.

    class A
    { 
        …
        const int nValue;         //成员常量不能被修改
        …
        A(int x): nValue(x) { } ; //只能在初始化列表中赋值
     } 

(2)const修饰成员函数
const修饰类的成员函数，则该成员函数不能修改类中任何非const成员函数。一般写在函数的最后来修饰

    class A
    { 
        …
       void function()const; //常成员函数, 它不改变对象的成员变量.                        

//也不能调用类中任何非const成员函数。
}

对于const类对象/指针/引用，只能调用类的const成员函数，因此，const修饰成员函数的最重要作用就是限制对于const对象的使用。

a. const成员函数不被允许修改它所在对象的任何一个数据成员。

b. const成员函数能够访问对象的const成员，而其他成员函数不可以。

(3)const修饰类对象/对象指针/对象引用

• const修饰类对象表示该对象为常量对象，其中的任何成员都不能被修改。对于对象指针和对象引用也是一样。
• const修饰的对象，该对象的任何非const成员函数都不能被调用，因为任何非const成员函数会有修改成员变量的企图。

例如:

class AAA
{
    void func1();
void func2() const;
}
const AAA aObj;
aObj.func1(); //×
aObj.func2(); //正确
 
const AAA* aObj = new AAA();
aObj-> func1(); //×
aObj-> func2(); //正确

 
三、将Const类型转化为非Const类型的方法

采用const_cast 进行转换。 
用法：const_cast <type_id>  (expression)
该运算符用来修改类型的const或volatile属性。除了const 或volatile修饰之外， type_id和expression的类型是一样的。

• 常量指针被转化成非常量指针，并且仍然指向原来的对象；
• 常量引用被转换成非常量引用，并且仍然指向原来的对象；
• 常量对象被转换成非常量对象。

 
四、使用const的一些建议

• 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；
• 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；
• 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；
• 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；
• 不要轻易的将函数的返回值类型定为const;
• 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;
• 任何不会修改数据成员的函数都应该声明为const 类型。

五、补充重要说明

• 类内部的常量限制：使用这种类内部的初始化语法的时候，常量必须是被一个常量表达式初始化的整型或枚举类型，而且必须是static和const形式。
• 如何初始化类内部的常量：一种方法就是static 和 const 并用，在外部初始化，例如：

class A { public: A() {} private: static const int i; file://注意必须是静态的！ }；

const int A::i=3;另一个很常见的方法就是初始化列表： class A { public: A(int

i=0):test(i) {} private: const int i; }； 还有一种方式就是在外部初始化，

• 如果在非const成员函数中，this指针只是一个类类型的；如果在const成员函数中，this指针是一个const类类型的；如果在volatile成员函数中,this指针就是一个volatile类类型的。
• new返回的指针必须是const类型的。

const char*, char const*, char*const的区别问题几乎是C++面试中每次都会有的题目。

事实上这个概念谁都有只是三种声明方式非常相似很容易记混。
Bjarne在他的The C++ Programming Language里面给出过一个助记的方法：
把一个声明从右向左读。

char  * const cp; ( * 读成 pointer to )
cp is a const pointer to char

const char * p;
p is a pointer to const char;

char const * p;
同上因为C++里面没有const*的运算符，所以const只能属于前面的类型。

http://blog.csdn.net/Eric_Jo/article/details/4138548