const关键字的深度解析

转自：http://www.cnblogs.com/zhengyuhong/archive/2011/12/23/2299713.html

注意：当const修饰函数的输入参数和返回值时，一定是和对象的指针或引用结合在一起的。这既保证了函数的效率（传入、返回的对

象指针或引用不必像传值那样经过函数内部临时对象的构造、赋值、析构等过程 [这里的“传值”指的是传对象的值，不是传内置数据

的值] ），又保证了数据的安全性；而当const修饰成员函数时，实际上是通过编译器使得传入成员函数的this指针变为常指针（一）--这样

就保证了该成员函数无法修改引用该函数对象的数据成员，而这也是const成员函数不能是static函数的原因--static函数没有this指

针。

注一：

成员函数的this指针本身已经是指针常量，再加之以const修饰，则this指针变为指向常量的指针常量。

如成员函数int CMyClass::Func(int a)，经过编译器修饰后变为（忽略名称重整，下同）：

int CMyClass::Func(int a, CMyClass * const this); //此时this值不可修改，this指向的值可修改

如果是常成员函数即：int CMyClass::Func(int a) const，则经过编译器修饰后变为：

int CMyClass::Func(int a, CMyClass const * const this); //此时this值不可修改，this指向的值也不可修改

看到const 关键字，C++程序员首先想到的可能是const 常量。这可不是良好的条件反射。如果只知道用const 定义常量，那

么相当于把火药仅用于制作鞭炮。const 更大的魅力是它可以修饰函数的参数、返回值，甚至函数的定义体。

const 是constant 的缩写，“恒定不变”的意思。被const 修饰的东西都受到强制保护，可以预防意外的变动，能提高程序的

健壮性。所以很多C++程序设计书籍建议：“Use const whenever you need”。

1.用const 修饰函数的参数

如果参数作输出用，不论它是什么数据类型，也不论它采用“指针传递”还是“引用传递”，都不能加const 修饰，否则该参

数将失去输出功能。const 只能修饰输入参数：

如果输入参数采用“指针传递”，那么加const 修饰可以防止意外地改动该指针，起到保护作用。

例如StringCopy 函数：

void StringCopy(char *strDestination, const char *strSource);

其中strSource 是输入参数，strDestination 是输出参数。给strSource 加上const修饰后，如果函数体内的语句试图改动

strSource 的内容，编译器将指出错误。

如果输入参数采用“值传递”，由于函数将自动产生临时变量用于复制该参数，该输入参数本来就无需保护，所以不要加

const 修饰。

例如不要将函数void Func1(int x) 写成void Func1(const int x)。同理不要将函数void Func2(A a) 写成void Func2

(const A a)。其中A 为用户自定义的数据类型。

对于非内部数据类型的参数而言，象void Func(A a) 这样声明的函数注定效率比较底。因为函数体内将产生A 类型的临时对象

用于复制参数a，而临时对象的构造、复制、析构过程都将消耗时间。

为了提高效率，可以将函数声明改为void Func(A &a)，因为“引用传递”仅借用一下参数的别名而已，不需要产生临时对

象。但是函数void Func(A &a) 存在一个缺点：

“引用传递”有可能改变参数a，这是我们不期望的。解决这个问题很容易，加const修饰即可，因此函数最终成为void Func

(const A &a)。

以此类推，是否应将void Func(int x) 改写为void Func(const int &x)，以便提高效率？完全没有必要，因为内部数据类型

的参数不存在构造、析构的过程，而复制也非常快，“值传递”和“引用传递”的效率几乎相当。

问题是如此的缠绵，我只好将“const &”修饰输入参数的用法总结一下。

对于非内部数据类型（例如某个类的对象）的输入参数，应该将“值传递”的方式改为“const 引用传递”，目的是提高效

率。例如将void Func(A a) 改为void Func(const A &a)。

对于内部数据类型的输入参数，不要将“值传递”的方式改为“const 引用传递”。否则既达不到提高效率的目的，又降低了

函数的可理解性。例如void Func(int x) 不应该改为void Func(const int &x)。

2.用const 修饰函数的返回值

如果给以“指针传递”方式的函数返回值加const 修饰，那么(1)函数返回值（即指针）的内容不能被修改，(2)该返回值只能

被赋给加const 修饰的同类型指针。例如函数:

const char * GetString(void);

如下语句将出现编译错误：
char *str = GetString();

正确的用法是
const char *str = GetString();

如果函数返回值采用“值传递方式”，由于函数会把返回值复制到外部临时的存储单元中，加const 修饰没有任何价值。

例如不要把函数int GetInt(void) 写成const int GetInt(void)。

同理不要把函数A GetA(void) 写成const A GetA(void)，其中A 为用户自定义的数据类型。

如果返回值不是内部数据类型，将函数A GetA(void) 改写为const A & GetA(void)的确能提高效率。但此时千万千万要小

心，一定要搞清楚函数究竟是想返回一个对象的“拷贝”还是仅返回“别名”就可以了，否则程序会出错。

函数返回值采用“引用传递”的场合并不多，这种方式一般(1)只出现在类的赋值函数中，(2)目的是为了实现链式表达。

例如：
class A
{
A & operate = (const A &other); // 赋值函数
};
A a, b, c; // a, b, c 为A 的对象

a = b = c; // 正常的链式赋值

(a = b) = c; // 不正常的链式赋值，但合法

如果将赋值函数的返回值加const 修饰，那么该返回值的内容不允许被改动。上例中，语句 a = b = c 仍然正确，但是语句

(a = b) = c 则是非法的。

3.const 成员函数(const的作用：说明其不会修改数据成员)

任何不会修改数据成员的函数都应该声明为const 类型。如果在编写const 成员函数时，不慎修改了数据成员，或者调用了其它

非const 成员函数，编译器将指出错误，这无疑会提高程序的健壮性。以下程序中，类stack 的成员函数GetCount 仅用于计

数，从逻辑上讲GetCount 应当为const 函数。编译器将指出GetCount 函数中的错误。

class Stack
{
public:
void Push(int elem);
int Pop(void);
int GetCount(void) const; // 声明const 成员函数
private:
int m_num;
int m_data[100];
};

int Stack::GetCount(void) const //实现const成员函数，const关键字不可缺少
{
++ m_num; // 编译错误，企图修改数据成员m_num
Pop(); // 编译错误，企图调用非const 函数
return m_num;
}

const 成员函数的声明看起来怪怪的：const 关键字只能放在函数声明的尾部，大概是因为其它地方都已经被占用了。

关于const函数的几点规则：

a. const对象只能访问const成员函数,而非const对象可以访问任意的成员函数,包括const成员函数.

b. const对象的成员是不可修改的,然而const对象通过指针维护的对象却是可以修改的.

c. const成员函数不可以修改对象的数据,不管对象是否具有const性质.它在编译时,以是否修改成员数据为依据,进行检查.

e. 然而加上mutable修饰符的数据成员,对于任何情况下通过任何手段都可修改,自然此时的const成员函数是可以修改它的