const 在C/C++裡面的用途

11.1 使用const提高函數的健壯性

看到const關鍵字，C++程式員首先想到的可能是const常量。這可不是良好的條件反射。如果只知道用const定義常量，那麼相當於把火藥僅用於製作鞭炮。const更大的魅力是它可以修飾函數的參數、傳回值，甚至函數的定義體。

const是constant的縮寫，“恒定不變”的意思。被const修飾的東西都受到強制保護，可以預防意外的變動，能提高程式的健壯性。所以很多C++程式設計書籍建議：“Use const whenever you need”。

 

11.1.1 用const修飾函數的參數

如果參數作輸出用，不論它是什麼資料類型，也不論它採用“指標傳遞”還是“引用傳遞”，都不能加const修飾，否則該參數將失去輸出功能。

const只能修飾輸入參數：

u       如果輸入參數採用“指標傳遞”，那麼加const修飾可以防止意外地改動該指標，起到保護作用。

例如StringCopy函數：

        void StringCopy(char *strDestination, const char *strSource);

其中strSource是輸入參數，strDestination是輸出參數。給strSource加上const修飾後，如果函數體內的語句試圖改動strSource的內容，編譯器將指出錯誤。

 

u       如果輸入參數採用“值傳遞”，由於函數將自動產生臨時變數用於複製該參數，該輸入參數本來就無需保護，所以不要加const修飾。

例如不要將函數void Func1(int x) 寫成void Func1(const int x)。同理不要將函數void Func2(A a) 寫成void Func2(const A a)。其中A為使用者自訂的資料類型。

 

u       對於非內部資料類型的參數而言，象void Func(A a) 這樣聲明的函數註定效率比較底。因為函數體內將產生A類型的臨時對象用於複製參數a，而臨時對象的構造、複製、析構過程都將消耗時間。

為了提高效率，可以將函式宣告改為void Func(A &a)，因為“引用傳遞”僅借用一下參數的別名而已，不需要產生臨時對象。但是函數void Func(A &a) 存在一個缺點：“引用傳遞”有可能改變參數a，這是我們不期望的。解決這個問題很容易，加const修飾即可，因此函數最終成為void Func(const A &a)。

以此類推，是否應將void Func(int x) 改寫為void Func(const int &x)，以便提高效率？完全沒有必要，因為內部資料類型的參數不存在構造、析構的過程，而複製也非常快，“值傳遞”和“引用傳遞”的效率幾乎相當。

    問題是如此的纏綿，我只好將“const &”修飾輸入參數的用法總結一下，如表11-1-1所示。

 

對於非內部資料類型的輸入參數，應該將“值傳遞”的方式改為“const引用傳遞”，目的是提高效率。例如將void Func(A a) 改為void Func(const A &a)。

對於內部資料類型的輸入參數，不要將“值傳遞”的方式改為“const引用傳遞”。否則既達不到提高效率的目的，又降低了函數的可理解性。例如void Func(int x) 不應該改為void Func(const int &x)。

表11-1-1 “const &”修飾輸入參數的規則

 

11.1.2 用const修飾函數的傳回值

u       如果給以“指標傳遞”方式的函數傳回值加const修飾，那麼函數傳回值（即指標）的內容不能被修改，該傳回值只能被賦給加const修飾的同類型指標。

例如函數

        const char * GetString(void);

如下語句將出現編譯錯誤：

        char *str = GetString();

正確的用法是

        const char *str = GetString();

 

u       如果函數傳回值採用“值傳遞方式”，由於函數會把傳回值複製到外部臨時的儲存單元中，加const修飾沒有任何價值。

    例如不要把函數int GetInt(void) 寫成const int GetInt(void)。

    同理不要把函數A GetA(void) 寫成const A GetA(void)，其中A為使用者自訂的資料類型。

    如果傳回值不是內部資料類型，將函數A GetA(void) 改寫為const A & GetA(void)的確能提高效率。但此時千萬千萬要小心，一定要搞清楚函數究竟是想返回一個對象的“拷貝”還是僅返回“別名”就可以了，否則程式會出錯。見6.2節“傳回值的規則”。

 

u       函數傳回值採用“引用傳遞”的場合并不多，這種方式一般只出現在類的賦值函數中，目的是為了實現鏈式表達。

例如

    class A

    {…

        A & operate = (const A &other);    // 賦值函數

    };

    A a, b, c;         // a, b, c 為A的對象

    …

    a = b = c;            // 正常的鏈式賦值

    (a = b) = c;      // 不正常的鏈式賦值，但合法

如果將賦值函數的傳回值加const修飾，那麼該傳回值的內容不允許被改動。上例中，語句 a = b = c仍然正確，但是語句 (a = b) = c 則是非法的。

 

11.1.3 const成員函數

    任何不會修改資料成員的函數都應該聲明為const類型。如果在編寫const成員函數時，不慎修改了資料成員，或者調用了其它非const成員函數，編譯器將指出錯誤，這無疑會提高程式的健壯性。

以下程式中，類stack的成員函數GetCount僅用於計數，從邏輯上講GetCount應當為const函數。編譯器將指出GetCount函數中的錯誤。

    class Stack

{

      public:

        void     Push(int elem);

        int     Pop(void);

        int     GetCount(void)  const;  // const成員函數

      private:

        int     m_num;

        int     m_data[100];

};

 

    int Stack::GetCount(void)  const

{
        ++ m_num;  // 編譯錯誤，企圖修改資料成員m_num

    Pop();      // 編譯錯誤，企圖調用非const函數

    return m_num;

    }

    const成員函數的聲明看起來怪怪的：const關鍵字只能放在函式宣告的尾部，大概是因為其它地方都已經被佔用了。

轉帖說明：完全copy自林銳博士的高品質C/C++

http://man.chinaunix.net/develop/c&c++/c/c.htm#_Toc520634061