C++关键字系列(二)——const 关键字

注意：本文包含 AI 生成内容 🤖

解释const的各种用法是 C++面试中的一个经典问题⚙️。const在 C++中是一个非常有用的关键字🔑，它的基本用法是限制一个变量不被修改🔒。const可以在多个地方使用，包括变量、指针、函数和类的成员函数。下面是一些实际的示例👇。

• const 变量🔢

const变量必须在声明时初始化，并且其值不能被修改。

const int a = 10; // a 不能被修改

可以将任意变量标记为const，包括全局变量和类中的数据成员🌍。

对于const数据成员，它们必须在构造函数的初始化列表中初始化🏗️。

• const 指针👉

const可以用于指针和指针所指向的数据。它可以有三种组合：

• 指针本身是 const
• 指针所指向的数据是 const
• 指针和指针所指向的数据都是 const

int x = 10;
const int *p1 = &x; // 指针所指向的数据是 const ，不能通过 p1 修改 x
int *const p2 = &x; // 指针本身是 const ，不能修改 p2 指向的地址，但可以修改 x
const int *const p3 = &x; // 指针和指针所指向的数据都是 const ，不能修改 p3 和 x

尽管此语法初看起来有些复杂，但实际上存在一个简单的规则：const关键字作用于其直接左侧的内容（如果左侧为空，则作用于最近的右侧内容）🔍。例如，const int *p1中的const作用于int，表示指针所指向的数据是const，不能被修改。int *const p2中的const作用于*，表示指针本身是const，不能被修改。

• const 成员函数📚

在类中，const可以用于修饰成员函数，表示该函数不会修改类的任何成员变量。

class MyClass {
private:
    int x;
public:
    MyClass(int val) : x(val) {}
    int getValue() const { return x; } // const 成员函数，不会修改 x
    void setValue(int val) { x = val; } // 非 const 成员函数，可以修改 x
};

注意，const成员函数，不能够修改任何成员变量（除非成员变量被mutable修饰符修饰），也不能调用任何非const成员函数🚫。

对于const对象，只能调用const成员函数，不能调用非const成员函数。例如，下面的代码会报错：

int main() {
    const MyClass obj(10);
    obj.setValue(20); // 错误：不能调用非 const 成员函数
}

同时，const成员函数可以与其非const版本进行重载。在这种情况下，如果对象是const的，会调用const版本的函数；如果对象不是const的，会调用非const版本的函数。这为我们提供了一种在不同情况下执行不同操作的能力💡。

比如， std::vector类中就有const和非const版本的operator[]函数，它们分别用于读取和修改vector中的元素:

class vector {
public:
    int& operator[](int index); // 非 const 版本
    const int& operator[](int index) const; // const 版本
};

• const 引用参数📎

函数的参数也可以是const，通常使用const T&的形式，即const引用，既保护输入的对象不被函数修改，同时还可以避免复制对象的开销。这对于处理大型对象时特别有用🐘。

例如：

void printVector(const std::vector<int>& vec) {
    // 我们可以读取 vec 的信息，但不能修改 vec
    for (int i = 0; i < vec.size(); i++) {
        std::cout << vec[i] << " ";
    }
    // 下面的代码将会导致编译错误
    // vec.push_back(42);
}

在这个例子中，vec是一个const std::vector<int>&，也就是一个指向std::vector<int>对象的const引用。这意味着我们可以读取vec的信息（例如vec[i]），但不能修改vec📖。

以上就是const在 C++中的一些常见用法。在实际编程中，const可以用来保护数据不被意外修改，提高代码的安全性和可读性🛡️。