C++核心——类中的const关键字
原文链接：《C++核心——类中的const》
在C中我们都知道const修饰的变量时不可改的，C++中这条原则同样使用，但是C++中类中使用const时有一些特殊用法，本文主要记录类中的一些特殊用法。
利用const的常函数
成员函数后加const后我们称为这个函数为常函数
下面示例中ShowPerson函数就是一个常函数，形式为函数名，形参括号后面加上const修饰词，这种结构的函数就是常函数。
#include
#include
using namespace std;
class Person {
public:
Person() {
m_A = 0;
}
void ShowPerson() const {
cout << m_A << endl;;
}
public:
int m_A;
};
void test01() {
Person person;
person.ShowPerson();
cout << person.m_A << endl;
}
int main() {
test01();
return 0;
}
******************输出结果*************************
(base) BigfishdeMacBook-Pro:STL bigfish$ g++ 09_const.cpp
(base) BigfishdeMacBook-Pro:STL bigfish$ ./a.out
0
0
(base) BigfishdeMacBook-Pro:STL bigfish$
- 常函数内不可以修改成员属性
#include
#include
using namespace std;
class Person {
public:
Person() {
m_A = 0;
}
void ShowPerson() const {
this->m_A = 100;
}
public:
int m_A;
};
void test01() {
Person person;
cout << person.m_A << endl;
}
int main() {
test01();
return 0;
}
******************输出结果*************************
(base) BigfishdeMacBook-Pro:STL bigfish$ g++ 09_const.cpp
09_const.cpp:12:13: error: cannot assign to non-static data member within const member function 'ShowPerson'
this->m_A = 100;
~~~~~~~~~ ^
09_const.cpp:11:7: note: member function 'Person::ShowPerson' is declared const here
void ShowPerson() const {
~~~~~^~~~~~~~~~~~~~~~~~
1 error generated.
(base) BigfishdeMacBook-Pro:STL bigfish$
常函数内部是不可以修改成员变量，示例中ShowPerson函数中试图给this->m_A重新复制，编译提示cannot assign to non-static data member within const member function 'ShowPerson',说明常函数内部不可以更改成员变量。
#include
#include
using namespace std;
class Person {
public:
Person() {
m_A = 0;
}
void ShowPerson() const {
cout << m_A << endl;;
}
void func()
{
this->m_A = 10;
}
public:
int m_A;
};
void test01() {
Person person; //常量对象
person.func();
person.ShowPerson();
cout << person.m_A << endl;
}
int main() {
test01();
return 0;
}
******************输出结果*************************
(base) BigfishdeMacBook-Pro:STL bigfish$ g++ 09_const.cpp
(base) BigfishdeMacBook-Pro:STL bigfish$ ./a.out
10
10
(base) BigfishdeMacBook-Pro:STL bigfish$
在普通成员函数内部依旧可以更改成员变量，下面进一步分析一下原因。
在对象内部其实定义了一个this指针，this指针的本质是一个指针常量（对用Person类而言即为Person* const this），意味着指针指向的地址不可以改变，但是内容可以改变，所以在类中this = NULL会报错，但是this->m_A是正确的。联想到const修饰指针的时候如果是const Person* const this这样，那么this就成了常量指针常量，即this指向的地址对应的内容也不可能改变，即this->m_A操作不合法。为了达到这一目的，C++编译器内部已经有了一个const，那我们还需要再加一个，在函数中，其他位置都别用了，所以只能加载形参括号后面，也就有了这种特殊的形式，其实简单理解就是在系统创造this指针的同事加了两个const修饰，使得this指针的指向和指向的内容都不可以改变，这也就是常函数内部不可以修改成员变量的本质。
- 成员属性声明时加关键字mutable后，在常函数中依然可以修改
#include
#include
using namespace std;
class Person {
public:
Person() {
m_A = 0;
}
void ShowPerson() const {
m_A = 100;
}
public:
mutable int m_A;
};
void test01() {
Person person; //常量对象
person.ShowPerson();
cout << person.m_A << endl;
}
int main() {
test01();
return 0;
}
******************输出结果*************************
(base) BigfishdeMacBook-Pro:STL bigfish$ g++ 09_const.cpp
(base) BigfishdeMacBook-Pro:STL bigfish$ ./a.out
100
(base) BigfishdeMacBook-Pro:STL bigfish$
在成员变量前加上mutable关键字就可以在常函数中修改。
常对象
声明对象前加const称该对象为常对象，且常对象只能调用常函数
#include
#include
using namespace std;
class Person {
public:
Person() {
m_A = 0;
}
void ShowPerson() const {
cout << m_A << endl;;
}
void func()
{
this->m_A = 10;
}
public:
int m_A;
};
void test01() {
const Person person; //常量对象
person.func();
person.ShowPerson();
cout << person.m_A << endl;
}
int main() {
test01();
return 0;
}
******************输出结果*************************
(base) BigfishdeMacBook-Pro:STL bigfish$ g++ 09_const.cpp
09_const.cpp:27:5: error: 'this' argument to member function 'func' has type 'const Person', but function is not marked const
person.func();
^~~~~~
09_const.cpp:15:10: note: 'func' declared here
void func()
^
1 error generated.
编译结果提示'this' argument to member function 'func' has type 'const Person', but function is not marked const，this 和func的类型不匹配，去掉func的调用时程序运行正常，因为只调用了常函数ShowPerson，或者把func也改为常函数，但是改为常函数后就不能修改成员变量。
常对象不能修改成员变量的值,但是可以访问
#include
#include
using namespace std;
class Person {
public:
Person() {
m_A = 0;
}
void ShowPerson() const {
cout << m_A << endl;;
}
void func()
{
this->m_A = 10;
}
public:
int m_A;
};
void test01() {
const Person person; //常量对象
person.m_A = 100;
person.ShowPerson();
cout << person.m_A << endl;
}
int main() {
test01();
return 0;
}
******************输出结果*************************
(base) BigfishdeMacBook-Pro:STL bigfish$ g++ 09_const.cpp
09_const.cpp:27:16: error: cannot assign to variable 'person' with const-qualified type 'const Person'
person.m_A = 100;
~~~~~~~~~~ ^
09_const.cpp:26:15: note: variable 'person' declared const here
const Person person; //常量对象
~~~~~~~~~~~~~^~~~~~
1 error generated.
提示不能给const修饰的person修改m_A，将test01改为如下就能正常运行，因为常对象知识访问m_A并没有修改。简单理解就是常对象的成员变量是只读的。
void test01() {
const Person person; //常量对象
person.ShowPerson();
cout << person.m_A << endl;
}
当然如果这个成员变量被mutable修饰了就可改。将m_A改为mutable int m_A那么该成员变量就可以被常对象调用和修改。