關於const的使用方法【轉載】

 1、什麼是const?

常類型是指使用類型修飾符const說明的類型，常類型的變數或對象的值是不能被更新

的。（當然，我們可以偷梁換柱進行更新：）

2、為什麼引入const？

const 推出的初始目的，正是為了取代先行編譯指令，消除它的缺點，同時繼承它的優點

。

3、cons有什麼主要的作用？

（1）可以定義const常量，具有不可變性。

例如：

const int Max=100;

int Array[Max];

（2）便於進行類型檢查，使編譯器對處理內容有更多瞭解，消除了一些隱患。

例如：

void f(const int i) { .........}

編譯器就會知道i是一個常量，不允許修改；

（3）可以避免意義模糊的數字出現，同樣可以很方便地進行參數的調整和修改。

同宏定義一樣，可以做到不變則已，一變都變！如（1）中，如果想修改Max的內

容，只需要：const int Max=you want;即可！

（4）可以保護被修飾的東西，防止意外的修改，增強程式的健壯性。

還是上面的例子，如果在函數體內修改了i，編譯器就會報錯；

例如：

void f(const int i) { i=10;//error! }

(5) 為函數重載提供了一個參考。

class A

{

......

void f(int i)       {......} //一個函數

void f(int i) const {......} //上一個函數的重載

......

};

(6) 可以節省空間的，避免不必要的記憶體配置。

例如：

#define PI 3.14159         //常量宏

const doulbe  Pi=3.14159;  //此時並未將Pi放入ROM中

......

double i=Pi;               //此時為Pi分配記憶體，以後不再分配！

double I=PI;               //編譯期間進行宏替換，分配記憶體

double j=Pi;               //沒有記憶體配置

double J=PI;               //再進行宏替換，又一次分配記憶體！

const定義常量從彙編的角度來看，只是給出了對應的記憶體位址，而不是象#def

ine一樣給出的是立即數，所以，const定義的常量在程式運行過程中只有一份拷貝，而#d

efine定義的常量在記憶體中有若干個拷貝。

（7） 提高了效率。

編譯器通常不為普通const常量分配儲存空間，而是將它們儲存在符號表中，

這使得它成為一個編譯期間的常量，沒有了儲存與讀記憶體的操作，使得它的效率也很高。

 

3、如何使用const？

（1）修飾一般常量

一般常量是指簡單類型的常量。這種常量在定義時，修飾符const可以用在類型說

明符前，也可以用在類型說明符後。

例如：

int const x=2;　　或　　const int x=2;

（2）修飾常數組

定義或說明一個常數組可採用如下格式：

int const a[5]={1, 2, 3, 4, 5};　

const int a[5]={1, 2, 3, 4, 5};

（3）修飾常對象

常對象是指對象常量，定義格式如下：

class A;

const A a;

A const a;

定義常對象時，同樣要進行初始化，並且該對象不能再被更新，修飾符const可以

放在類名後面，也可以放在類名前面。　

（4）修飾常指標

const int *A;        //const修飾指向的對象，A可變，A指向的對象不可變

int const *A; 　     //const修飾指向的對象，A可變，A指向的對象不可變

int *const A; 　     //const修飾指標A，     A不可變，A指向的對象可變

const int *const A;  //指標A和A指向的對象都不可變

（5）修飾常引用

使用const修飾符也可以說明引用，被說明的引用為常引用，該引用所引用的對

象不能被更新。其定義格式如下：

const double & v;

（6）修飾函數的常參數

const修飾符也可以修飾函數的傳遞參數，格式如下：

void Fun(const int Var);

告訴編譯器Var在函數體中的無法改變，從而防止了使用者的一些無意的或錯誤的

修改。

（7）修飾函數的傳回值：

const修飾符也可以修飾函數的傳回值，是傳回值不可被改變，格式如下：

const int Fun1();

const MyClass Fun2();

（8）修飾類的成員函數：

const修飾符也可以修飾類的成員函數，格式如下：

class ClassName

{

public:

int Fun() const;

.....

}；

這樣，在調用函數Fun時就不能修改類裡面的資料

（9）在另一串連檔案中引用const常量

extern const int i;     //正確的引用

extern const int j=10;  //錯誤！常量不可以被再次賦值

另外，還要注意，常量必須初始化！

例如：

const int i=5;

4、幾點值得討論的地方：

（1）const究竟意味著什嗎？

說了這麼多，你認為const意味著什嗎？一種修飾符？介面抽象？一種新類型？

也許都是，在Stroustup最初引入這個關鍵字時，只是為對象放入ROM做出了一種

可能，對於const對象，C++既允許對其進行靜態初始化，也允許對他進行動態初始化。理

想的const對象應該在其建構函式完成之前都是可寫的，在析夠函數執行開始後也都是可寫

的，換句話說，const對象具有從建構函式完成到析夠函數執行之前的不變性，如果違反了

這條規則，結果都是未定義的！雖然我們把const放入ROM中，但這並不能夠保證const的任

何形式的墮落，我們後面會給出具體的辦法。無論const對象被放入ROM中，還是通過儲存

保護機制加以保護，都只能保證，對於使用者而言這個對象沒有改變。換句話說，廢料收集

器（我們以後會詳細討論，這就一筆帶過）或資料庫系統對一個const的修改怎沒有任何問

題。

（2）位元const V.S. 抽象const?

對於關鍵字const的解釋有好幾種方式，最常見的就是位元const 和 抽象const。

下面我們看一個例子：

class A

{

public:

......

A f(const A& a);

......

};

如果採用抽象const進行解釋，那就是f函數不會去改變所引用對象的抽象值，如

果採用位元const進行解釋，那就成了f函數不會去改變所引用對象的任何位元。

我們可以看到位元解釋正是c++對const問題的定義，const成員函數不被允許修

改它所在對象的任何一個資料成員。

為什麼這樣呢？因為使用位元const有2個好處：

最大的好處是可以很容易地檢測到違反位元const規定的事件：編譯器只用去尋

找有沒有對資料成員的賦值就可以了。另外，如果我們採用了位元const，那麼，對於一些

比較簡單的const對象，我們就可以把它安全的放入ROM中，對於一些程式而言，這無疑是

一個很重要的最佳化方式。（關於最佳化處理，我們到時候專門進行討論）

當然，位元const也有缺點，要不然，抽象const也就沒有產生的必要了。

首先，位元const的抽象性比抽象const的層級更低！實際上，大家都知道，一個

庫介面的抽象性層級越低，使用這個庫就越困難。

其次，使用位元const的庫介面會暴露庫的一些實現細節，而這往往會帶來一些

負面效應。所以，在庫介面和程式實現細節上，我們都應該採用抽象const。

有時，我們可能希望對const做出一些其它的解釋，那麼，就要注意了，目前，

大多數對const的解釋都是類型不安全的，這裡我們就不舉例子了，你可以自己考慮一下，

總之，我們盡量避免對const的重新解釋。

（3）放在類內部的常量有什麼限制？

看看下面這個例子：

class A

{

private:

const int c3 = 7;           // ???

static int c4 = 7;          // ???

static const float c5 = 7;  // ???

......

};

你認為上面的3句對嗎？呵呵，都不對！使用這種類內部的初始化文法的時候，

常量必須是被一個常量運算式初始化的整型或枚舉類型，而且必須是static和const形式。

這顯然是一個很嚴重的限制！

那麼，我們的標準委員會為什麼做這樣的規定呢？一般來說，類在一個標頭檔中

被聲明，而標頭檔被包含到許多互相調用的單元去。但是，為了避免複雜的編譯器規則，

C++要求每一個對象只有一個單獨的定義。如果C++允許在類內部定義一個和對象一樣佔據

記憶體的實體的話，這種規則就被破壞了。

（4）如何初始化類內部的常量？

一種方法就是static 和 const 並用，在內部初始化，如上面的例子；

另一個很常見的方法就是初始化列表：

class A

{

public:

A(int i=0):test(i) {}

private:

const int i;

}；

還有一種方式就是在外部初始化，例如：

class A

{

public:

A() {}

private:

static const int i;  //注意必須是靜態！

}；

const int A::i=3;

（5）常量與數組的組合有什麼特殊嗎？

我們給出下面的代碼：

const int size[3]={10,20,50};

int array[size[2]];

有什麼問題嗎？對了，編譯通不過！為什麼呢？

const可以用於集合，但編譯器不能把一個集合存放在它的符號表裡，所以必

須分配記憶體。在這種情況下，const意味著“不能改變的一Block Storage”。然而，其值在編譯時間

不能被使用，因為編譯器在編譯時間不需要知道儲存的內容。自然，作為數組的大小就不行

了：）

你再看看下面的例子：

class A

{

public:

A(int i=0):test[2]({1,2}) {} //你認為行嗎？

private:

const int test[2];

}；

vc6下編譯通不過，為什麼呢？

關於這個問題，前兩天，njboy問我是怎麼回事？我反問他：“你認為呢？”他

想了想，給出了一下解釋，大家可以看看：我們知道編譯器堆初始化列表的操作是在構造

函數之內，顯式調用可用代碼之前，初始化的次序依據資料聲明的次序。初始化時機應該

沒有什麼問題，那麼就只有是編譯器對數組做了什麼手腳！其實做什麼手腳，我也不知道

，我只好對他進行猜測：編譯器搜尋到test發現是一個非靜態數組，於是，為他分配內

存空間，這裡需要注意了，它應該是一下分配完，並非先分配test[0],然後利用初始化列

表初始化，再分配test[1],這就導致數組的初始化實際上是賦值！然而，常量不允許賦值

，所以無法通過。

呵呵，看了這一段冠冕堂皇的話，真讓我笑死了！njboy別怪我揭你短呀：）我對

此的解釋是這樣的：C++標準有一個規定，不允許無序對象在類內部初始化，數組顯然是一

個無序的，所以這樣的初始化是錯誤的！對於他，只能在類的外部進行初始化，如果想讓

它通過，只需要聲明為靜態，然後初始化。

這裡我們看到，常量與數組的組合沒有什麼特殊！一切都是數組惹的禍！

（6）this指標是不是const類型的？

this指標是一個很重要的概念，那該如何理解她呢？也許這個話題太大了，那我

們縮小一些：this指標是個什麼類型的？這要看具體情況：如果在非const成員函數中，t

his指標只是一個類類型的；如果在const成員函數中，this指標是一個const類類型的；如

果在volatile成員函數中,this指標就是一個volatile類類型的。

（7）const到底是不是一個重載的參考對象？

先看一下下面的例子：

class A

{

......

void f(int i)       {......} //一個函數

void f(int i) const {......} //上一個函數的重載

......

};

上面是重載是沒有問題的了，那麼下面的呢？

class A

{

......

void f(int i)       {......} //一個函數

void f(const int i) {......} //？？？？？

......

};

這個是錯誤的，編譯通不過。那麼是不是說明內部參數的const不予重載呢？再

看下面的例子：

class A

{

......

void f(int& )       {......} //一個函數

void f(const int& ) {......} //？？？？？

......

};

這個程式是正確的，看來上面的結論是錯誤的。為什麼會這樣呢？這要涉及到接

口的透明度問題。按值傳遞時，對使用者而言，這是透明的，使用者不知道函數對形參做了什

麼手腳，在這種情況下進行重載是沒有意義的，所以規定不能重載！當指標或引用被引入

時，使用者就會對函數的操作有了一定的瞭解，不再是透明的了，這時重載是有意義的，所

以規定可以重載。

（8）什麼情況下為const分配記憶體？

以下是我想到的可能情況，當然，有的編譯器進行了最佳化，可能不分配記憶體。

A、作為非靜態類成員時；

B、用於集合時；

C、被取地址時；

D、在main函數體內部通過函數來獲得值時；

E、const的 class或struct有使用者定義的建構函式、解構函式或基類時；。

F、當const的長度比電腦字長還長時；

G、參數中的const；

H、使用了extern時。

不知道還有沒有其他情況，歡迎高手指點：）

（9）臨時變數到底是不是常量？

很多情況下，編譯器必須建立臨時對象。像其他任何對象一樣，它們需要儲存空

間而且必須被構造和刪除。區別是我們從來看不到編譯器負責決定它們的去留以及它們存

在的細節。對於C++標準草案而言：臨時對象自動地成為常量。因為我們通常接觸不到臨時

對象，不能使用與之相關的資訊，所以告訴臨時對象做一些改變有可能會出錯。當然，這

與編譯器有關，例如：vc6、vc7都對此作了擴充，所以，用臨時對象做左值，編譯器並沒

有報錯。當他們遇到流庫時，也會引發一系列的問題，限於篇幅所限，我們在討論臨時對

象時詳細討論。

（10）與static搭配會不會有問題？

假設有一個類：

class A

{

public:

......

static void f() const { ......}

......

};

我們發現編譯器會報錯，因為在這種情況下static不能夠與const共存！

為什麼會出現這種問題呢？我們知道static修飾的函數使其被各個對象以及派生

類的對象共用，然而const卻使得所有引用它的對象內部的資料不能被修改，換句話說，c

onst的意義在基類不知道的情況下被擴充了，為了防止這類事情的發生，乾脆就定義stat

ic不能夠與const共存（只是上面的情況下）!

我們再進一步想一下如果不這樣定義會不會出現什麼情況呢？（換句話說，有什

麼情況使得這種擴充產生異常呢？）

由於static函數只能調用靜態對象與函數，並且不能夠與virtual共存（virtua

l為動態，而static為靜態，兩者內部機制衝突），所以不可能由於虛擬機器制產生問題。

下面我們再看一種情況：

class A

{

public:

static void f() { cout<<"A"<<endl; }

static void g() { f(); }

};

class B:public A

{

public:

static void f() { cout<<"B"<<endl; }

};

由於靜態函數獨立於類體外所以B也可以調用g()，但是也由於靜態函數依次初

始化，所以就註定了g()所調用的f()只能為基類A的,永遠都不會是B的！（這裡，有兩個f

()並不會發生衝突，因為編譯器利用了name mangling機制），所以這種情況下也不會發生

意外！

那麼究竟在那種情況下使得static不能夠與const共存呢？或者說根本就沒有

，而是標準委員會為了將來擴充避免發生意外而作的這項規定？希望高手指點一下：）

（11）如何修改常量？

有時候我們卻不得不對類內的資料進行修改，但是我們的介面卻被聲明了cons

t，那該怎麼處理呢？我對這個問題的看法如下：

1）標準用法：mutable

class A

{

public:

A(int i=0):test(i)        { }

void SetValue(int i)const { test=i; }

private:

mutable int test;   //這裡處理！

}；

2）強制轉換：static_cast

class A

{

public:

A(int i=0):test(i)        { }

void SetValue(int i)const

{ static_cast <int>(test)=i; }//這裡處理！

private:

int test;

}；

3）靈活的指標：int*

class A

{

public:

A(int i=0):test(i)        { }

void SetValue(int i)const

{ *test=i; }

private:

int* test;   //這裡處理！

}；

4）未定義的處理

class A

{

public:

A(int i=0):test(i)        { }

void SetValue(int i)const

{ int *p=(int*)&test; *p=i; }//這裡處理！

private:

int test;

}；

注意，這裡雖然說可以這樣修改，但結果是未定義的，避免使用！

5）內部處理：this指標

class A

{

public:

A(int i=0):test(i)        { }

void SetValue(int i)const

{ ((A*)this)->test=i; }//這裡處理！

private:

int test;

}；

6）最另類的處理：空間布局

class A

{

public:

A(int i=0):test(i),c('a') {  }

private:

char c;

const int test;

};

int main()

{

A a(3);

A* pa=&a;

char* p=(char*)pa;

int*  pi=(int*)(p+4）；//利用邊緣調整

*pi=5;                 //此處改變了test的值！

return 0;

}

雖然我給出了6中方法，但是我只是想說明如何更改，但出了第一種用法之外，另

外5種用法，我們並不提倡，不要因為我這麼寫了，你就這麼用，否則，我真是要誤人子弟

了：）

（12）最後我們來討論一下常量對象的動態建立。

既然編譯器可以動態初始化常量，就自然可以動態建立，例如：

const int* pi=new const int(10);

這裡要注意2點：

1）const對象必須被初始化！所以(10)是不能夠少的。

2）new返回的指標必須是const類型的。

那麼我們可不可以動態建立一個數組呢？

答案是否定的，因為new內建類型的數組，不能被初始化。

這裡我們忽視了數組是類類型的，同樣對於類內部數組初始化我們也做出了這

樣的忽視，因為這涉及到數組的問題，我們以後再討論。

好了，就寫到這吧，太累了，休息一下：）

五 使用const 的一些建議
1 要大膽的使用const，這將給你帶來無盡的益處，但前提是你必須搞清楚原委；
2 要避免最一般的賦值操作錯誤，如將const 變數賦值，具體可見思考題；
3 在參數中使用const 應該使用引用或指標，而不是一般的對象執行個體，原因同上；
4 const 在成員函數中的三種用法（參數、傳回值、函數）要很好的使用；
5 不要輕易的將函數的傳回值類型定為const;
6 除了重載操作符外一般不要將傳回值類型定為對某個對象的const 引用;