const用于声明不可变变量、函数参数等,提高安全性和可读性;修饰基本类型时值不可变,替代宏定义更安全;与指针结合有三种情况:const指针、指向const的指针、指向const的const指针,理解“谁是const”关键;函数参数用const引用避免拷贝和修改;const成员函数保证不修改对象状态,可被const对象调用。

在C++中,const关键字是编程中非常重要的一个特性,它用于声明不可变的变量、函数参数、成员函数和指针等。合理使用const不仅能提高代码的安全性和可读性,还能帮助编译器进行优化。下面系统地介绍const的各种用法和最佳实践。
1. const修饰基本数据类型变量
用const修饰变量时,表示该变量的值不能被修改,必须在定义时初始化。
const int a = 10;// a = 20; // 错误:不能修改const变量
这种用法常用于替代宏定义,比如:
const double PI = 3.1415926;
相比#define,const有类型检查和作用域控制,更安全。
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2. const与指针
指针与const结合有多种情况,容易混淆,关键在于理解“谁是const”。
const指针(指针本身不可变):
int x = 10;int* const ptr = &x; // 指针是const,指向不能变*ptr = 20; // OK:可以修改指向的内容// ptr = &y; // 错误:不能改变指针指向
指向const的指针(内容不可变):
const int x = 10;const int* ptr = &x; // 或 int const* ptr// *ptr = 20; // 错误:不能修改内容ptr = &y; // OK:可以改变指针指向
指向const的const指针(两者都不可变):
const int x = 10, y = 20;const int* const ptr = &x;// *ptr = 30; // 错误// ptr = &y; // 错误
记忆技巧:从右往左读声明。如const int* const ptr读作“ptr是一个const指针,指向一个const int”。
3. const与函数参数
当函数参数为指针或引用时,如果不需要修改其值,应使用const修饰,防止意外修改,并支持传入const对象。
void print(const std::string& str) { std::cout << str << std::endl; // str += "abc"; // 错误:不能修改}
这样既能避免拷贝开销,又能保证安全。对基本类型,通常直接传值,无需const引用。
4. const成员函数
在类的成员函数后加上const,表示该函数不会修改类的成员变量(mutable成员除外)。
class MyClass { int value;public: int getValue() const { return value; // 正确:只读操作 // value = 10; // 错误:不能修改成员 }};
const对象只能调用const成员函数:
const MyClass obj;obj.getValue(); // OK// obj.setValue(5); // 错误:非const函数不能被const对象调用
建议:只要成员函数不修改对象状态,就应声明为const,这是良好的编程习惯。
5. const与返回值
有时函数返回值也用const修饰,主要用于防止赋值操作,常见于重载运算符。
const std::string operator+(const std::string& a, const std::string& b);
这样可以防止出现 (a + b) = c; 这种无意义的操作。但对内置类型或轻量对象,通常不加const。
6. const与STL
STL容器提供const_iterator用于遍历const容器:
const std::vector vec = {1, 2, 3};for (std::vector::const_iterator it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) { std::cout << *it << std::endl;}
C++11后推荐使用auto简化:
for (auto it = vec.cbegin(); it != vec.cend(); ++it) { ... }
7. mutable关键字
mutable用于类成员变量,表示即使在const成员函数中也可以修改该变量。
class Counter { mutable int count;public: void increment() const { ++count; // OK:mutable成员可以在const函数中修改 }};
典型用途:缓存、调试计数器、惰性计算等不影响逻辑状态的变量。
8. const正确使用建议
变量一旦确定不变,立即用const修饰。函数参数是大对象且不修改,用const引用传递。成员函数不修改对象状态,务必声明为const。多使用const,让编译器帮你检查错误。理解指针与const的组合,避免混淆。
基本上就这些。const不是装饰,而是程序正确性的保障。掌握好const,写出的C++代码会更健壮、清晰。
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