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八、Constants（常量）

web 2025/5/6 14:19:47

八、Constants（常量）

总览

const 是C++引入的关键字，用来明确哪些值是不可修改 的，从而增强代码的安全性和可读性 。const 出现的最初动机似乎是为了取代预处理器中的#define 来进行值替换。现在它已经被广泛用于指针、函数参数、返回类型、类对象和成员函数中。

值替代
指针
函数参数与返回值
类成员与成员函数

8.1 值代替（Value substitution）

预处理器中的#define 仅仅是文本替换 ，并没有类型检查 的概念或机制。
在C++中可以通过使用const 常量来避免这些问题。

示例
```
#define BUFSIZE 100 //宏，从#define 到 #undef，BUFSIZE 是替换文本
const int bufsize = 100; //一个语句，bufsize 有 int 类型，默认是内部连接
```
内部连接是指，具有内部连接的变量或函数，只能在它定义的那个源文件中访问，其他文件访问不到它。

Constant 必须被初始化，且不能被修改赋值

const int model = 90; //model 是常量
const int v[] = {1,2,3,4}; // v[i] 是常量
const int x;          //error:未初始化model = 90;           //error:不能修改常量
v[2]++; 			// error:不能修改常量数组元素

8.2 指针(Pointer)

cosnt 修饰指针有三种形式

指向常量的指针(pointer to const)

const char s = '9';
const char* pc = &s;//内容不能变（指针指向的地址的内容不能改），指针可变（指针的指向什么地址可变）
*pc = 'i'; // error:指针指向的地址的内容不可以变
char d = '7';    
pc = &d; // ok:指针可变

常量指针（const pointer）

char s = '9';
char* const p = &s;//指针不能变，内容可变
*p = 'i'; // ok:内容可变
char d = '7';    
pc = &d; // error:指针不可变

指向常量的常量指针（const pointer to const）

char s = '9';
const char* const p = &s;//指针不能变，内容也不可变
*p = 'i'; // error:内容不可变
char d = '7';    
pc = &d; // error:指针不可变

赋值规则：常量地址只能赋给const 指针

const float f1 = 5.0;
float f2 = 0.0;
const flaot* p = &f1; // ok
float* p1 = &f1; //error
float* const p2 = &f1; //error
float* p4 = &f2; //ok
float* const p5 = &f2; // ok
const float* const p6 = &f2; //ok

变量可以变常量，常量不可以变变量

8.3 函数参数与返回值（Function argument2 & return values）

概述

如果你是通过地址传递和返回 ， const 表示你承诺不会改变该地址所指向的内容。
如果你是通过值传递对象 ，指定cosnt 对于调用者来说是没有意义的。
如果你是以const 方式按值返回一个类对象 ，这意味着返回值不能作为左值使用（即不能被赋值或修改）。

//C08:ConstPointer.cpp
//Constant pointer
void t(int* p){}
void u(const int* cip){*cip = 2;//errorint i = *cip;//OKint* ip2 = cip;//error
}
const char* v(){…………}
const int* const w(){…………}void main()
{int x = 0;int* ip = &x;const int* cip = &x;t(ip);//okt(cip);//error:const不可变非constu(ip);//oku(cip);//okchar* cp = v(); //errorconst char* ccp = v();//okint* ip2 = w();//errorconst int* const ccip = w();const int* cip2 = w();//ok*w() = 1;//error
}

临时变量

有时，在计算一个表达式的过程中，编译器必须创建临时对象（temporary objects）。
编译器会自动将所有临时对象设为 cosnt 。

示例

#include <iostream>
using namespace std;
class Date
{int year.month,day;
public:Date(){year = month = day = 0;cout << "Default constructor called." << endl;}Date(int y,int m,int d){year = y;month = m;day = d;cout << "Constructor called." << day << endl;}~Date(){cout << "Destructor called." << day << endl;}void Print(){cout << year << "." << month << "." << day << endl;}
};void main(){//initializationDate dates[3] = {Date(2025,4,26),Date(2025,4,27)};for (int i = 0;i<3;i++){date[i].Print();}dates[2] = Date(2003,9,22);//assignmentfor (i = 0;i < 3 ; i++){dates[i].Print();}
}

输出

传递和返回地址

如果我们传递或返回一个地址（指针或引用），调用者程序员就有可能通过这个地址修改原始值 。
因此我们将这个指针或引用声明为const ，就可以防止这种修改的发生 。
```
//不会修改d所引用的对象
void f(const double& d){//…………
}
```

8.4 类与cosnt

静态数据成员（Static Data Members）

类的所有对象都共享一个static ，static 数据成员是所有类共享的，唯一的。
一定要初始化
- 一定要在类外初始化
- 初始化的时候不能再加个static 关键字
- 必须使用类名限定符(:😃
```
class Myclass{static int obj;//静态数据成员
};
int Myclass::obj = 8;//初始化 
```

cosnt数据成员

const 数据成员无法被修改
const 和 引用 数据成员必须在构造函数的成员初始化列表 （member initializer list）中进行初始化。

因为const 和引用(references) 成员必须被初始化，所以包含cosnt 或 引用 成员的类无法使用默认构造函数进行构造。

class A{
public:A(int i );void Print();
private:cosnt int a;//const data memberstatic const int b;//statci constconst int& r;//const refrence
};
const int A::b = 10;
A::A(int i):a(i),r(a){…………}

a(i),r(a) 就是初始化列表，a(i) 类似a = i。

const 成员函数

模板： type function-name(arguments) const;

class Date{
public:Date(int i,int j,int k){y = i;j = m;d = k;}int year() const;int month() const{ return m;}int day(){return d;}
private:int y,m,d;
};

const 成员函数不会修改任何成员变量

int Date::year() const{return y++;//error:试图修改成员的值
}

函数定义在外时，也需要const 。
```
int Date::year() const{return y;
}
```
定义的时候，const 不要落下

const对象

对于非const 对象，可以调用const 成员和非const 成员。
对于const 对象，只能调用const 成员。

示例

#include <iostream>
using namespace std;
class Date{
public:Date(int i,int j,int k){y = i;j = m;d = k;}int year() const;int month() const{ return m;}int day(){return d;}
private:int y,m,d;
};void main(){Date A(2003,10,1);   //non-const objectcout << A.year() << endl;cont << A.day() << endl;const Date B(2009,9,8); //const objectcout << B.year() << endl;cout << B.day() << endl;//error
}

mutable 成员

存储说明符mutable 指定某个成员变量应当以允许修改的方式被存储。

即使一个成员函数是 const ，只要成员变量被声明为mutable ，这个成员变量仍然可以在cosnt 函数中被修改。

#include <iostream>
using namespace std;
class Date{
public:Date(int i,int j,int k){y = i;j = m;d = k;}int year() const{return ++y;};//okint month() const{ return m;}int day(){return d;}
private:mutable int y;int m,d;
};void main(){Date A(2003,10,10); //declare a obejctcout << A.year() << endl;//okcout << A.day() << endl;
}