C++ const知多少

const修饰变量

关于const最常见的一个面试题是这样的:char *const和const char*有什么区别,大家都知道const修饰符代表的是常量,即const修饰的变量一旦被初始化是不能被更改的,这两个类型一个代表的是指针不可变,一个代表指针指向内容不可变,但具体哪个对应哪个,很多人一直搞不清楚。

有这样一个规律,const修饰的是它前面所有的数据类型,如果const在最前面,那么把它和它后面第一个数据类行交换.比如上面的const char*交换之后就是char const *,这样一来就很清楚了,char *const p中的const修饰的是char *(注意,我们这里把char和*都算作一种类型,这时候const修饰的是char和*的组合,也就是字符串指针),是一个指针类型,所以这时候指针p是不能变的,比如下面这段代码就会报错

char str1[]="str1";
char str2[]="str2";
char *const p = str1;
p = str2;

这时候p是一个指针常量,它是不能指向别的地方的,但是它本身指向的内容是可以变的,比如下面的操作就是允许的

char str1[]="str1";
char *const p = str1;
p[0] = 'X';
printf("%s", str1);

这时候str1的值就变成了"Xtr1"
我们再来看const char *p,根据前面提到的规律,将const和它后面一个类型交换变成char const *p(其实这种写法也是允许的,只是人们习惯将const写在最前面),这时候const修饰的是char,也就是说p指向的字符内容是不能变的。将上面两个例子的char *const p全部改成const char *p,则结果正好相反,第一个可以编译通过,第二个会报错。

其它时候就很好区分了,比如const int ,const string等等,总之,const修饰的是什么类型,这个类型的变量就不能被改变。

const修饰函数

先来看这样一个函数

const char * func(const char *str) const;  

这样的函数比较夸张,有三个const,我们从左到右来一一说明:

  • 第一个const修饰的是返回值,前面已经说过,这里的const修饰的是char,也就是说返回值的内容是不能被更改的
  • 第二个const和第一个是一样的,这种用的比较多,它作为函数参数,表示的是这个参数在函数体内是不能被改动的(被传进来的实参并不要求是const类型),这样做是为了防止函数对实参做一些意外的操作,你试想下,当你调用一个函数时,你传进去一个变量是"hello world!",调完函数之后变成了"fuck the world!",这实在是不可忍的,所以我们在设计函数的时候,如果传进来的参数只作为读取使用,最好是将参数设成const类型。很多公司在面试让写代码的时候都会看中这个细节,你注意了这个细节不一定说明你牛逼,但你若没注意那肯定是会减分的。
  • 再来说第三个const,按照我们最开始说的规律,const修饰的是它前面的所有数据类型,这里它前面的所有数据类型组合起来就是一个函数,这种类型一般出现在类成员函数里,当然,这里并不是说这个函数是不能变的,它代表的时这个函数不能改变类的成员变量,不管是public的还是private的

我们下面举例主要说明第三种情况,来看这样一个简单的程序

#include<stdio.h>
 
class A
{
public:
    A() : x(0), y(0){}
    void func(const int p)
    {
        x = p;
        y = p;
    }
    int getY()
    {
        return y;
    }
    int x;
private:
    int y;
};
 
int main(int argc, char* argv[])
{
    A a;
    printf("x:%d y:%d\n", a.x, a.getY());
    a.func(2);
    printf("x:%d y:%d\n", a.x, a.getY());
    return 0;
}

这段代码是可以直接编译过的,运行结果是

x:0 y:0
x:2 y:2

我们稍作修改,将void func(const int p)改成void func(const int p) const再编译,就会直接报错,报错的两行代码是

x = p;
y = p;

也就是说const类型的函数试图去修改类的成员变量是非法的,但是有一种情况例外,我们再在上面修改的基础上做一点修改,将int x改成mutable int x,将int y改成mutable int y,这时候程序又可以正常运行了,也就是说,如果成员变量是mutable类型的,它可以在任何场景下被修改。