在类中,有时候为了避免误操作而修改了一些人们不希望被修改的数据,此时就必须借助const关键字加以限定了。借助const关键字可以定义const类型的成员变量、成员函数、常对象以及对象的常引用。
const成员变量
const成员变量其用法和普通的const变量用法相似,在定义时只需在前面加上const关键字即可。const成员变量的初始化只有唯一的一条途径:参数初始化表。这个在前面已经提到过,不记得的话可以再去翻看参数初始化表那一小节。
const成员函数
const成员函数可以使用类中的所有成员变量,但是不能修改变量的值,这种措施主要还是为了保护数据而设置的。
我们来看一下下面的例子,例1依然是前面见过多次的book类,不过已经将与const成员函数不相关的代码都去掉了。在类中定义了两个构造函数及四个普通的成员函数,其功能分别是设置成员变量和获得成员变量。但这个book类与前面不相同的是在getprice函数和gettitle函数声明后面多了const关键字,这就是const成员函数,也可以成为常成员函数。常成员函数就是在声明和定义的时候在函数头部的结尾加上const关键字。注意在定义函数的时候const关键字依然是不能少的,具体可以参见例1中getprice和gettitle函数的定义。
为什么要将这两个函数定义成常成员函数呢?这两个函数的功能我们知道就是为了返回price和title的,功能单一,并且不希望修改这两个变量的,如此,定义成常成员函数是非常保险的一种做法,可以避免在这两个函数内部修改成员变量。如果需要修改这两个变量则只需通过setprice和settitle函数完成,因此设置为const是非常合适的。
class book { public: book(){} book(char* a, double p = 5.0); void setprice(double a); void settitle(char* a); double getprice()const; char * gettitle()const; private: double price; char * title; }; double book::getprice()const { return price; } char * book::gettitle()const { return title; }
常成员函数可以访问类中的任何成员变量,但是不能修改任何成员变量。而普通的成员函数不能访问常对象的成员变量,其它的成员变量都可以访问,普通的成员函数可以修改的成员变量也只有非const成员变量了,一旦加上了const关键字加以修饰,初始化完成后就不能被修改了。还有一点需要注意的是const成员函数是不能调用类中非const成员函数的。
const对象
const对象定义的基本语法如下:
const 类名 对象名(实参名);
类名 const 对象名(实参名);
这两种定义方式都是可以的,我们一旦将对象定义为常对象之后,该对象就只能调用类中的常成员函数了。
#include<iostream> using namespace std; class book { public: book(){} book(book &b); book(char* a, double p = 5.0); void setprice(double a); double getprice()const; void settitle(char* a); char * gettitle()const; void display()const; private: double price; char * title; }; book::book(book &b) { price = b.price; title = b.title; } book::book(char* a, double p) { title = a; price = p; } void book::display()const { cout<<"The price of "<<title<<" is $"<<price<<endl; } void book::setprice(double a) { price = a; } double book::getprice()const { return price; } void book::settitle(char* a) { title = a; } char * book::gettitle()const { return title; } int main() { const book Alice("Alice in Wonderland",29.9); Alice.display(); // Alice.setprice(51.0);//compile error return 0; }
在本例中,我们将类中的getprice、gettitle和display三个函数都声明为了常成员函数,之后在主函数中我们定义了一个常对象Alice,Alice作为一个常对象,只能调用常成员函数,因此在调用display函数时没有问题,但是在调用setprice函数时编译报错,因为setprice不是常成员函数。
有些时候我们在程序设计过程中要求修改常对象中的某个成员变量,这个时候如果是普通的成员变量是不能被修改的。为了满足这一需求,C++提供了mutable关键字。
mutable int var;
通过这样的声明将变量var声明为可变的成员变量,此时如果要修改常对象的该变量时,只需要通过常对象调用const成员函数修改该变量即可。
对象的const引用
在将对象作为函数参数的时候,通常我们会采用引用的方式作为函数参数。有时候为了在函数中避免对对象本身做出什么修改,在函数形参前加上const关键字。
#include<iostream> using namespace std; class book { public: book(){} book(book &b); book(char* a, double p = 5.0); void setprice(double a); double getprice()const; void settitle(char* a); char * gettitle()const; private: double price; char * title; }; book::book(book &b) { price = b.price; title = b.title; } book::book(char* a, double p) { title = a; price = p; } void book::setprice(double a) { price = a; } double book::getprice()const { return price; } void book::settitle(char* a) { title = a; } char * book::gettitle()const { return title; } void display(const book &b) { b.setprice(59.9); //compile error cout<<"The price of "<<b.gettitle()<<" is $"<<b.getprice()<<endl; //ok } int main() { book Alice("Alice in Wonderland",29.9); display(Alice); book Harry("Harry potter", 49.9); display(Harry); return 0; }
在本例中,我们将display函数声明为顶层函数,其函数形参为book类对象的常引用,在函数内部我们首先调用public属性的setprice函数,企图修改price成员变量,编译无法通过。而在其后调用gettitle和getprice函数则没有问题,因为这些函数没有修改成员变量。