2.17 C++类与const关键字

参考： http://www.weixueyuan.net/view/6348.html

总结：

　　const成员变量的初始化只有唯一的一条途径：参数初始化表。

　　const成员函数可以使用类中的所有成员变量，但是不能修改变量的值。

　　而普通的成员函数不能访问常对象的成员变量，其它的成员变量都可以访问，普通的成员函数可以修改的成员变量也只有非const成员变量了。

　　一旦将对象定义为常对象之后，该对象就只能调用类中的常成员函数了。　　

　　要求修改常对象中的某个成员变量，这个时候如果是普通的成员变量是不能被修改的。为了满足这一需求，C++提供了mutable关键字。  常对象调用const成员函数修改该变量即可。

　　有时候为了在函数中避免对对象本身做出什么修改，在函数形参前加上const关键字。 

在类中，有时候为了避免误操作而修改了一些人们不希望被修改的数据，此时就必须借助const关键字加以限定了。借助const关键字可以定义const类型的成员变量、成员函数、常对象以及对象的常引用。

const成员变量

const成员变量其用法和普通的const变量用法相似，在定义时只需在前面加上const关键字即可。const成员变量的初始化只有唯一的一条途径：参数初始化表。这个在前面已经提到过，不记得的话可以再去翻看参数初始化表那一小节。

const成员函数

const成员函数可以使用类中的所有成员变量，但是不能修改变量的值，这种措施主要还是为了保护数据而设置的。

我们来看一下下面的例子，例1依然是前面见过多次的book类，不过已经将与const成员函数不相关的代码都去掉了。在类中定义了两个构造函数及四个普通的成员函数，其功能分别是设置成员变量和获得成员变量。但这个book类与前面不相同的是在getprice函数和gettitle函数声明后面多了const关键字，这就是const成员函数，也可以成为常成员函数。常成员函数就是在声明和定义的时候在函数头部的结尾加上const关键字。注意在定义函数的时候const关键字依然是不能少的，具体可以参见例1中getprice和gettitle函数的定义。

为什么要将这两个函数定义成常成员函数呢？这两个函数的功能我们知道就是为了返回price和title的，功能单一，并且不希望修改这两个变量的，如此，定义成常成员函数是非常保险的一种做法，可以避免在这两个函数内部修改成员变量。如果需要修改这两个变量则只需通过setprice和settitle函数完成，因此设置为const是非常合适的。

例1：

1. class book
2. {
3. public:
4. book(){}
5. book(char* a, double p = 5.0);
6. void setprice(double a);
7. void settitle(char* a);
8. double getprice()const;
9. char * gettitle()const;
10. private:
11. double price;
12. char * title;
13. };
15. double book::getprice()const
16. {
17. return price;
18. }
20. char * book::gettitle()const
21. {
22. return title;
23. }

常成员函数可以访问类中的任何成员变量，但是不能修改任何成员变量。而普通的成员函数不能访问常对象的成员变量，其它的成员变量都可以访问，普通的成员函数可以修改的成员变量也只有非const成员变量了，一旦加上了const关键字加以修饰，初始化完成后就不能被修改了。还有一点需要注意的是const成员函数是不能调用类中非const成员函数的。

const对象

const对象定义的基本语法如下：
    const 类名 对象名(实参名);
    类名 const 对象名(实参名);
这两种定义方式都是可以的，我们一旦将对象定义为常对象之后，该对象就只能调用类中的常成员函数了。

例2：

#include<iostream>
using namespace std;

class book
{
public:
    book(){}
    book(book &b);
    book(char* a, double p = 5.0);
    void setprice(double a);
    double getprice()const;
    void settitle(char* a);
    char * gettitle()const;
    void display()const;
private:
    double price;
    char * title;
};

book::book(book &b)
{
    price = b.price;
    title = b.title;
}

book::book(char* a, double p)
{
    title = a;
    price = p;
}

void book::display()const
{
    cout<<"The price of "<<title<<" is $"<<price<<endl;
}

void book::setprice(double a)
{
    price = a;
}

double book::getprice()const
{
    return price;
}

void book::settitle(char* a)
{
    title = a;
}

char * book::gettitle()const
{
    return title;
}


int main()
{
    const book Alice("Alice in Wonderland",29.9);
    Alice.display();
    Alice.setprice(51.0);//compile error
    return 0;
}

在本例中，我们将类中的getprice、gettitle和display三个函数都声明为了常成员函数，之后在主函数中我们定义了一个常对象Alice，Alice作为一个常对象，只能调用常成员函数，因此在调用display函数时没有问题，但是在调用setprice函数时编译报错，因为setprice不是常成员函数。

有些时候我们在程序设计过程中要求修改常对象中的某个成员变量，这个时候如果是普通的成员变量是不能被修改的。为了满足这一需求，C++提供了mutable关键字。

1. mutable int var;

通过这样的声明将变量var声明为可变的成员变量，此时如果要修改常对象的该变量时，只需要通过常对象调用const成员函数修改该变量即可。

对象的const引用

在将对象作为函数参数的时候，通常我们会采用引用的方式作为函数参数。有时候为了在函数中避免对对象本身做出什么修改，在函数形参前加上const关键字。

例3：

#include<iostream>
using namespace std;

class book
{
public:
    book(){}
    book(book &b);
    book(char* a, double p = 5.0);
    void setprice(double a);
    double getprice()const;
    void settitle(char* a);
    char * gettitle()const;
private:
    double price;
    char * title;
};

book::book(book &b)
{
    price = b.price;
    title = b.title;
}

book::book(char* a, double p) 
{
    title = a;
    price = p;
}

void book::setprice(double a)
{
    price = a;
}

double book::getprice()const
{
    return price;
}

void book::settitle(char* a)
{
    title = a;
}

char * book::gettitle()const
{
    return title;
}

void display(const book &b)
{
        b.setprice(59.9);  //compile error
    cout<<"The price of "<<b.gettitle()<<" is $"<<b.getprice()<<endl;  //ok
}

int main()
{
    book Alice("Alice in Wonderland",29.9);
    display(Alice);
    book Harry("Harry potter", 49.9);
    display(Harry);
    return 0;
}

在本例中，我们将display函数声明为顶层函数，其函数形参为book类对象的常引用，在函数内部我们首先调用public属性的setprice函数，企图修改price成员变量，编译无法通过。而在其后调用gettitle和getprice函数则没有问题，因为这些函数没有修改成员变量。