共享数据保护及const作用总结

一、常类型
常类型的对象必须进行初始化,而不能被更新。

二、常类型的分类

.常对象:必须初始化,不能被更新。
格式:类名 const 对象名

常成员:用const进行修饰的类成员:
1、常数据成员
使用const说明的数据成员
注:类的常数据成员的初始化只能在构造函数的初始化列表中初始化,不能放在函数体中初始化。
2、常函数成员。
a.使用const关键字
b.常成员函数不更新对象的数据成员
c.格式:类型说明符 函数名(参数表) const;
d.const关键字可以被用于参与对重载函数的区别。
e.通过常对象只能调用它的常成员函数

.常引用:被引用的对象不能被更新。
格式:const 类型说明符 &引用名
在友元函数中用常引用做参数,技能获得较高的执行效率,又能保证实参的安全性。

常数组:数组元素不能被更新。
格式:类型说明符 const 数组名[大小]

常指针:指向常量的指针。

三、const
以下资料参考链接:https://blog.csdn.net/Eric_Jo/article/details/4138548

1、const作用概括(图表)
如下表所示:

序号 作用 说明 参考代码
1 用于定义const常量 const常量在声明时就需赋值 const int Max = 100;
2 便于进行类型检查 const常量有数据类型,而宏常量没有数据类型。编译器可以对前者进行类型安全检查,而对后者只进行字符替换,没有类型安全检查,并且在字符替换时可能会产生意料不到的错误(在inline那篇有提到) void f(const int i) { …}//对传入的参数进行类型检查,不匹配进行提示
3 可以保护被修饰的东西 防止意外的修改,增强程序的健壮性。 void f(const int i) { i=10;//error! }//如果在函数体内修改了i,编译器就会报错
4 可以很方便地进行参数的调整和修改 同宏定义一样,可以做到不变则已,一变都变
5 为函数重载提供了一个参考 class A{ …void f(int i) {…} //一个函数void f(int i) const {…} //上一个函数的重载 …};
6 可以节省空间,避免不必要的内存分配 const定义常量从汇编的角度来看,只是给出了对应的内存地址,而不是象#define一样给出的是立即数,所以,const定义的常量在程序运行过程中只有一份拷贝,而#define定义的常量在内存中有若干个拷贝 #define PI 3.14159 //常量宏const doulbe Pi=3.14159; //此时并未将Pi放入ROM中…double i=Pi; //此时为Pi分配内存,以后不再分配!double I=PI; //编译期间进行宏替换,分配内存double j=Pi; //没有内存分配double J=PI; //再进行宏替换,又一次分配内存
7 提高了效率 编译器通常不为普通const常量分配存储空间,而是将它们保存在符号表中,这使得它成为一个编译期间的常量,没有了存储与读内存的操作,使得它的效率也很高

2、const作用(作用对象)
.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:

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extend const int ValueName = value;

.指针使用const
1)指针本身是常量不可变,即指针完成初始化后不能改变指向其他对象,

char* const pContent;

int a = 10;
int b = 5;
int* const pr = &a;
pr = &b;  //报错

a++;     //可行
*pr += 1;//可行
//不可修改的是指针而不是指针指向的对象

2)指针所指向的内容是常量不可变

const char *pContent;

int a = 10;
int b = 5;
const int* pr = &a;
a++;     //可行
*pr += 1;//报错

pr = &b; //可行
//不可修改指针指向的对象的内容,但可以改变指针指向的对象

3)两者都不可变

const char* const pContent;

.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
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。

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

四、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;
7、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
1、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。
2、 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 test; 
}

3、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。

4、new返回的指针必须是const类型的

const常量与define宏定义的区别
(1) 编译器处理方式不同。define宏是在预处理阶段展开,生命周期止于编译期。
只是一个常数、一个命令中的参数,没有实际的存在。#define常量存在于程序的代码段。const常量是编译运行阶段使用,const常量存在于程序的数据段.
(2)类型和安全检查不同。define宏没有类型,不做任何类型检查,仅仅是展开。
const常量有具体的类型,在编译阶段会执行类型检查。
(3) 存储方式不同。define宏仅仅是展开,有多少地方使用,就展开多少次,不会分配内存。
const常量会在内存中分配(可以是堆中也可以是栈中)

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