常量在C++里面是一个很重要的概念,有很多细节的地方很容易忽略,这里我根据《C++编程思想》总结了一下。
1.出现的历史 常量最普遍的用法是值替代,在C语言里我们用宏来定义常量: #define MAX 100 但这是预编译的,也就是说在编译时只是简单宏展开,并不检查宏的语法是否正确。所以在C++里引入了const来定义常量,增加了编译时的检查安全性得到了提高。(C99 里面加入了const关键字) const int size=100; int array[size]; size在编译时就知道是多少了。常量通常是保存在符号表里面的,没有自己的内存地址,但我们可以强制编译器为常量分配内存 const int i=100; long address=(long)&i; 但要注意的是const可以用于集合,但必须保证编译器不会复杂到把一个集合保存到它的符号表中,所以必须分配内存。在这种情况下,const意味着"不能改变的一块存储空间"。然而,不能在编译期间使用它的值,因为编译器在编译期间不需要知道存储的内容。 const int i[]={1,2,3,4}; int f[i[3]]; //complie error 还有C++中默认const是内部连接的,生存期为这个程序的运行时间。
2.指针中常量 指向const的指针: const int* p; int const *p; 这两种意义一样都是说p指向的数是个常量,但p本身可以改变。 const指针: int* const p=&d; p指向的变量不一定是常量,但p本身不能再指向其它的变量。 两种可以一起使用 const int* const p=&d; 就都不能改变。 要将const看成另外一种类型,转换时要显示转换。 const int e=2; int *w=(int*)&e; //legal but bad practice
3.函数参数和返回值 void f(const int i); 这种函数就认为在f里面不会对 i 进行改变,调用时可以用常量,变量都行,但下面这种只能用变量做参数来调用 void f(int i); 返回const值 一般情况对于内部类型,我们都不会返回常量,但对于用户定义的类型,按值返回常量就很重要了。如果一个函数按值返回一个类的对象为const是,那么这个函数的返回值不能是一个左值。
class X{ int i; public : X( int ii = 0 ) { i = ii; } void modify() { i ++ ; }};X f5(){ return X();} const X f6(){ return X();} void f7(X & x){ x.modify();} int main(){ f5() = X( 1 ); f5().modify; // OK f7(f5()); // Cause warning f6() = X( 1 ); // compile error f6().modify(); // error f7(f6()); // error }上面例子f6返回的是常量,是不能成为左值的。
但f5返回的不是常量也有问题,因为返回值是个临时量,编译器使所有的临时量自动地成为const,这时编译器必须产生一个临时对象来保存f5的返回值,如果f7的参数是按值传递的话,它在f7中生成那个临时量的副本,能很好的工作,然而f7是按引用传递的,这意味着它取临时量的地址,又f7的参数不是按const引用传递的,可能会对参数进行修改,问题就是编译器在计算表达式结束时,该临时对象也会不复存在了,对临时对象的任何修改也将丢失。其实第一行也有同样的问题,可惜编译器不会有提示信息。