C++/const

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Const

const的两种核心角色:修饰值与修饰指针

  1. 修饰量(常量):表示一个变量的值在初始化后不更改

    1. const int MAX_USERS = 100;
      // MAX_USERS = 200;  // 编译器会报错
      
    2. 修饰指针/引用(只读访问): 表示不能通过这个指针或引用来修改其指向的数据。这被称为引用语义 (Reference Semantics)const,是实现const正确性的关键

const与指针

const int* ptr;

  1. 不能通过ptr修改它指向的整数。*ptr = 10; 是非法的

int* const ptr;

  1. 指针ptr本身的值(即它存储的地址)不能被改变。ptr = &another_int; 是非法的

const int* const ptr;

  1. 指针本身和它指向的数据都不能被修改

函数接口中的const:设计的核心

const最重要的应用场景是在函数签名中,它定义了函数与调用者之间的“合同”

  1. const参数:明确函数的输入意图

    1. const引用传递 (const T&)

      1. 对于非内置类型(如std::string, class, struct),使用const引用传递可以:

        1. 避免复制:提高性能,尤其是对大对象

        2. 保证安全:向调用者承诺函数内部不会修改传入的对象

        3. // 一个设计良好的函数接口
          void print_user_profile(const User& user);
          
    2. const成员函数:定义对象的“只读”行为

      1. 在成员函数声明末尾的const是面向对象设计中的关键

      2. class Database {
        public:
            // const成员函数,承诺不修改Database对象的状态
            size_t get_record_count() const;
        
            // 非const成员函数,会修改对象的状态
            void add_record(const Record& record);
        };
        
      3. 核心规则:一个const对象只能调用其const成员函数

      4. const Database db;
        db.get_record_count(); // 正确
        // db.add_record(...); // 错误!不能对一个const对象调用非const成员函数。