使用const 提升函數的健壯性

11.1 使用const 提升函數的健壯性
看到const 關鍵字,C++程序員首先想到的多是const 常量。這可不是良好的條件
反射。若是隻知道用const 定義常量,那麼至關於把火藥僅用於製做鞭炮。const 更大的
魅力是它能夠修飾函數的參數、返回值,甚至函數的定義體。
const 是constant 的縮寫,「恆定不變」的意思。被const 修飾的東西都受到強制保
護,能夠預防意外的變更,能提升程序的健壯性。因此不少C++程序設計書籍建議:「Use
const whenever you need」。
11.1.1 用const 修飾函數的參數
若是參數做輸出用,不論它是什麼數據類型,也不論它採用「指針傳遞」仍是「引
用傳遞」,都不能加const 修飾,不然該參數將失去輸出功能。
const 只能修飾輸入參數:
�� 若是輸入參數採用「指針傳遞」,那麼加const 修飾能夠防止意外地改動該指針,
起到保護做用。
例如StringCopy 函數:
void StringCopy(char *strDestination, const char *strSource);
其中strSource 是輸入參數,strDestination 是輸出參數。給strSource 加上const
修飾後,若是函數體內的語句試圖改動strSource 的內容,編譯器將指出錯誤。
�� 若是輸入參數採用「值傳遞」,因爲函數將自動產生臨時變量用於複製該參數,該
輸入參數原本就無需保護,因此不要加const 修飾。
例如不要將函數void Func1(int x) 寫成void Func1(const int x)。同理不要將
函數void Func2(A a) 寫成void Func2(const A a)。其中A 爲用戶自定義的數據類型。
�� 對於非內部數據類型的參數而言,象void Func(A a) 這樣聲明的函數註定效率比
較底。由於函數體內將產生A 類型的臨時對象用於複製參數a,而臨時對象的構造、
複製、析構過程都將消耗時間。
爲了提升效率,能夠將函數聲明改成void Func(A &a),由於「引用傳遞」僅借用
一下參數的別名而已,不須要產生臨時對象。可是函數void Func(A &a) 存在一個缺點:
「引用傳遞」有可能改變參數a,這是咱們不指望的。解決這個問題很容易,加const
修飾便可,所以函數最終成爲void Func(const A &a)。
以此類推,是否應將void Func(int x) 改寫爲void Func(const int &x),以便
提升效率?徹底沒有必要,由於內部數據類型的參數不存在構造、析構的過程,而複製
也很是快,「值傳遞」和「引用傳遞」的效率幾乎至關。
問題是如此的纏綿,我只好將「const &」修飾輸入參數的用法總結一下,
對於非內部數據類型的輸入參數,應該將「值傳遞」的方式改成「const 引用傳
遞」,目的是提升效率。例如將void Func(A a) 改成void Func(const A &a)。
對於內部數據類型的輸入參數,不要將「值傳遞」的方式改成「const 引用傳遞」。
不然既達不到提升效率的目的,又下降了函數的可理解性。例如void Func(int x) 不
應該改成void Func(const int &x)。
11.1.2 用const 修飾函數的返回值
�� 若是給以「指針傳遞」方式的函數返回值加const 修飾,那麼函數返回值(即指針)
的內容不能被修改,該返回值只能被賦給加const 修飾的同類型指針。
例如函數
const char * GetString(void);
以下語句將出現編譯錯誤:
char *str = GetString();
正確的用法是
const char *str = GetString();
�� 若是函數返回值採用「值傳遞方式」,因爲函數會把返回值複製到外部臨時的存儲
單元中,加const 修飾沒有任何價值。
例如不要把函數int GetInt(void) 寫成const int GetInt(void)。
同理不要把函數A GetA(void) 寫成const A GetA(void),其中A 爲用戶自定義的
數據類型。
若是返回值不是內部數據類型,將函數A GetA(void) 改寫爲const A & GetA(void)
的確能提升效率。但此時千萬千萬要當心,必定要搞清楚函數到底是想返回一個對象的
「拷貝」仍是僅返回「別名」就能夠了,不然程序會出錯。見6.2 節「返回值的規則」。
�� 函數返回值採用「引用傳遞」的場合並很少,這種方式通常只出如今類的賦值函數
中,目的是爲了實現鏈式表達。
例如
class A
{⋯
A & operate = (const A &other); // 賦值函數
};
A a, b, c; // a, b, c 爲A 的對象

a = b = c; // 正常的鏈式賦值
高質量C++/C 編程指南,v 1.0
2001 Page 84 of 101
(a = b) = c; // 不正常的鏈式賦值,但合法
若是將賦值函數的返回值加const 修飾,那麼該返回值的內容不容許被改動。上例
中,語句 a = b = c 仍然正確,可是語句 (a = b) = c 則是非法的。
11.1.3 const 成員函數
任何不會修改數據成員的函數都應該聲明爲const 類型。若是在編寫const 成員函
數時,不慎修改了數據成員,或者調用了其它非const 成員函數,編譯器將指出錯誤,
這無疑會提升程序的健壯性。
如下程序中,類stack 的成員函數GetCount 僅用於計數,從邏輯上講GetCount 應
當爲const 函數。編譯器將指出GetCount 函數中的錯誤。
class Stack
{
public:
void Push(int elem);
int Pop(void);
int GetCount(void) const; // const 成員函數
private:
int m_num;
int m_data[100];
};
int Stack::GetCount(void) const
{
++ m_num; // 編譯錯誤,企圖修改數據成員m_num
Pop(); // 編譯錯誤,企圖調用非const 函數
return m_num;
}
const 成員函數的聲明看起來怪怪的:const 關鍵字只能放在函數聲明的尾部,大
概是由於其它地方都已經被佔用了。
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