(31.2)常对象,常成员,常指针,常引用

2024-06-08 06:58
文章标签 指针 引用 对象 成员 31.2

本文主要是介绍(31.2)常对象,常成员,常指针,常引用,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

文章目录

    • 1.为什么需要将数据定义为只读的?
    • 2.常对象
    • 2.常数据成员
    • 3.常成员函数
    • 4.指向对象的常指针
    • 5.指向常对象的指针变量
    • 6.对象的常引用

1.为什么需要将数据定义为只读的?

  • C++有不少措施保护数据的安全性, 如private保护类的数据成员等。但对于一些共用的数据, 如函数实参与形参等, 我们可以在不同的场合通过不同的途径访问同一个数据对象。 有时不经意的误操作会改变数据的值, 而这是人们所不希望出现的。
  • 既要使数据能在函数间共享, 又要保证它不被任意修改, 可以使用const限定, 即把数据定义为只读的。

2.常对象

  • 在定义对象时使用const限定, 称它为常对象, 定义的一般形式为:
类名 const 对象名1(实参列表), 对象名2,......;
或者
const 类名 对象名1(实参列表), 对象名2,......;eg:如已定义Data类, 定义常对象如下:
const Data d1; //定义常对象
Data const d2(10,20,100); //定义常对象
  • 常对象中的数据成员均是const的, 因此必须要有初值。
    无论什么情况下, 常对象中的数据成员都不能被修改。
  • 除了合成的默认构造函数和默认析构函数外, 也不能调用常对象的非const型的成员函数。
    例如:
d1.data=10; //错误, 常对象数据成员data为const, 不能成为左值
d2.show(); //错误, 不能调用常对象中非const型成员函数
  • 在实际编程中, 有时一定要修改常对象中的某个数据成员的值, 这时可以将数据成员声明为mutable(可变的) 来修改它的值。
    声明形式为:
mutable 数据成员类型 数据成员名列表; //可变的数据成员声明
其中mutable为C++关键字, 表示可变的数据成员。
eg:
mutable int data; //可变的数据成员

2.常数据成员

  • 在声明数据成员时使用const限定, 称它为常数据成员。
    声明的一般形式为:
const 数据成员类型 数据成员名列表; //常数据成员声明eg:
const int data;//常数据成员声明
  • 无论是成员函数还是非成员函数都不允许修改常数据成员的值。
  • 常数据成员只能通过构造函数初始化列表进行初始化。

3.常成员函数

  • 在定义成员函数时使用const限定, 称它为常成员函数。
    定义的一般形式为:
class 类名 
{ //类体…返回类型 函数名(形式参数列表) const //常成员函数定义{函数体}};或者
class 类名 
{ //类体…返回类型 函数名(类型1 参数名1,类型2 参数名2,) const;};
返回类型 类名::函数名(形式参数列表) const //常成员函数外部定义
{函数体
}eg://const要写在声明和定义处
int getx() const; //类体声明常成员函数
int Data::getx() const //外部定义常成员函数
{return x;
}需要注意const的位置在函数头和函数体之间, 不要写成:
const 返回类型 函数名(类型1 参数名1,类型2 参数名2,);//这种写法表示函数返回值只读(如返回只读引用) 。
  • 无论声明还是定义常成员函数都要有const关键字。
    常成员函数可以访问const数据成员, 也可以访问非const的数据成员。
    const数据成员可以被const成员函数访问, 也可以被非const的成员函数访问。
    具体情况见下<const限定访问关系>表:
数据成员 						非常成员函数(普通数据成员) 				常成员函数
非常数据成员(普通数据成员) 			允许访问,可以修改 				允许访问,不能修改
常数据成员 							允许访问,不能修改 					允许访问,不能修改
常对象数据成员 						不允许访问和修改 					允许访问,不能修改
  • 关于常成员函数的说明
    (1)在一个类中, 如果有些数据成员的值允许修改, 另一些数据成员的值不允许修改, 那么可以将一部分数据成员声明为const(常数据成员) , 使得其值不能被修改。 而普通的成员函数可以修改普通的数据成员, 但只能访问常数据成员的值。
    (2)如果要求所有数据成员的值都不允许改变, 可以将对象声明为const的(常对象) , 那么只能用const成员函数访问数据成员,且不能修改其值。 这样, 数据成员无论如何也不会被修改。
    (3)如果定义了一个常对象, 只能调用其中的const成员函数, 而不能调用非const成员函数。 如果需要访问对象中的数据成员, 可将常对象中所有成员函数都声明为const成员函数, 但应确保在函数中不会修改对象中的数据成员。
    (4)常对象中的成员函数不一定是常成员函数。 如果在常对象中的成员函数未加const声明, C++把它作为非常成员函数处理。
    (5)常成员函数不能调用另一个非常成员函数。

4.指向对象的常指针

  • 指向对象的常指针定义形式如下:
  • 通常, 使用常指针作为函数的形参, 目的是不允许在函数执行过程中改变指针变量的值, 使其始终指向原来的对象。 如果在函数执行过程中试图修改常指针形参的值, 就会出现编译错误。
类名 * const 指针变量名=对象地址; //常指针
  • 其含义是这样的指针始终保持其初值, 程序中不能修改其指向。
    eg:
Data d(10,20,100), d1;
Data *const p=&d; //定义指向对象的常指针
p=&d1; //错误, 不能修改常指针的指针值请注意, 对象的常指针必须在定义时初始化, 因为其后就不能再指向别的对象了。
虽然常指针是const的不能改变指向, 但常指针所指向的对象却不一定是const的。

5.指向常对象的指针变量

  • 指向常对象的指针变量定义形式如下:
const 类名 * 指针变量名;
  • 其含义是指针变量指向的对象为const(即常对象) 。
    eg:
const Data *p; //指向常对象的指针变量指针p的指向却是可以改变的
  • 指向常对象的指针变量, 是不能通过它改变所指向的对象的值, 但是指针变量本身的值是可以改变的, 因此可以在定义时不初始化。

  • 请注意指向对象的常指针变量与指向常对象的指针变量的区别:

Data *const p=&d; //定义指向对象的常指针  指针的指向是不能改变的
const Data *p; //指向常对象的指针变量    不能通过指针指向其它对象的值的(1)如果一个对象已被声明为常对象, 只能用指向常对象的指针变量指向它。(2)如果定义了一个指向常对象的指针变量, 即使它指向一个非const的对象, 其指向的对象也是不能通过指针来改变的。
(指向常对象的指针变量可以指向常对象,也可以指向一个非常对象,但是都不能通过该指针去改变其指向对象的值)(3)指向常对象的指针常用作函数形参, 目的是在保护形参指针所指向的对象, 使它在函数执行过程中不被修改。

6.对象的常引用

  • 在C++程序中, 经常用对象的常指针和常引用作函数参数。 这样既能保证数据安全, 使数据在函数中不能被随意修改, 又在调用函数时又不必传递实参对象的副本, 大幅减少函数调用的空间和时间的开销。
  • 对象常引用定义形式如下:
const 类名 & 引用变量名;
  • 例如, 复制构造函数就使用了常引用作为函数唯一形参:
Data(const Data& r) : x(r.x),y(r.y),data(r.data) { } //复制构造//只能作为传递过来对象的引用,别名
  • eg:
#include <iostream>
#include <string.h>
using namespace std;
class A
{public:int getArea() const  //常成员函数不能改变数据成员的值{return w*h;}void setWH(int x, int y) // 因为该成员函数修改了数据成员的值,所以不能被定义为常成员函数{w=x;h=y;}A(int x,int y){w=x;h=y;}A(){}private:int w,h;
};int main()
{A a;//普通对象可以不初始化a.setWH(3,9);//a可以调用非常成员函数A const b;//错误, 常对象必须声明的同时初始化, 正确的是:A const b(3,6);b.setWH(3,7);//错误, 常对象不能调用非常成员函数    常对象只能调用常成员函数cout<<a.getArea()<<endl<<b.getArea()<<endl;return 0;
}

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