C++的const成员函数
我们知道,在C++中,若一个变量声明为const类型,则试图修改该变量的值的操作都被视编译错误。例如,
- const char blank = ‘’;
- blank = ‘\n’; // 错误
面向对象程序设计中,为了体现封装性,通常不允许直接修改类对象的数据成员。若要修改类对象,应调用公有成员函数来完成。为了保证const对象的常量性,编译器须区分不安全与安全的成员函数(即区分试图修改类对象与不修改类对象的函数)。例如,
- const Screen blankScreen;
- blankScreen.display(); // 对象的读操作
- blankScreen.set(‘*’); // 错误:const类对象不允许修改
在C++中,只有被声明为const的成员函数才能被一个const类对象调用。
要声明一个const类型的类成员函数,只需要在成员函数参数列表后加上关键字const,例如,
- class Screen {
- public:
- char get() const;
- };
在类体之外定义const成员函数时,还必须加上const关键字,例如
- char Screen::get() const {
- return _screen[_cursor];
- }
若将成员成员函数声明为const,则该函数不允许修改类的数据成员。例如,
- class Screen {
- public:
- int ok() const {return _cursor; }
- int error(intival) const { _cursor = ival; }
- };
在上面成员函数的定义中,ok()的定义是合法的,error()的定义则非法。
值得注意的是,把一个成员函数声明为const可以保证这个成员函数不修改数据成员,但是,如果据成员是指针,则const成员函数并不能保证不修改指针指向的对象,编译器不会把这种修改检测为错误。例如,
- class Name {
- public:
- void setName(const string &s) const;
- private:
- char *m_sName;
- };
- void setName(const string &s) const {
- m_sName = s.c_str(); // 错误!不能修改m_sName;
- for (int i = 0; i < s.size(); ++i)
- m_sName[i] = s[i]; // 不好的风格,但不是错误的
- }
虽然m_Name不能被修改,但m_sName是char *类型,const成员函数可以修改其所指向的字符。
const成员函数可以被具有相同参数列表的非const成员函数重载,例如,
- class Screen {
- public:
- char get(int x,int y);
- char get(int x,int y) const;
- };
在这种情况下,类对象的常量性决定调用哪个函数。
- const Screen cs;
- Screen cc2;
- char ch = cs.get(0, 0); // 调用const成员函数
- ch = cs2.get(0, 0); // 调用非const成员函数
小结:
1)const成员函数可以访问非const对象的非const数据成员、const数据成员,也可以访问const对象内的所有数据成员;
2)非const成员函数可以访问非const对象的非const数据成员、const数据成员,但不可以访问const对象的任意数据成员;
3)作为一种良好的编程风格,在声明一个成员函数时,若该成员函数并不对数据成员进行修改操作,应尽可能将该成员函数声明为const 成员函数。
参考资料:
《C++ Primer第三版》
《Effective C++第三版》
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