C++ const问题

Question

如果我这样做：

// In header 
class Foo {
void foo(bar*);
};

// In cpp
void Foo::foo(bar* const pBar) {
//Stuff
}

编译器并不会抱怨Foo::foo的签名不匹配。但是，如果我有以下代码：

void foo(const bar*); //In header
void Foo::foo(bar*) {} //In cpp

代码无法编译。

发生了什么事情？ 我正在使用gcc 4.1.x。

- mamin

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你的第二个例子中，你是不是想把const放到*的另一边？有些人回答时解释了这种差别的含义，而另一些人则解释了在cpp文件还是h文件中const的区别。 - Scott Langham

你应该选择一个答案来回答你的问题，或者更新问题描述以便找到你需要的答案。 - Douglas Mayle

Answer 1

在第一个例子中，您向编译器承诺不会编辑变量，但未向类的其他用户承诺。

在第二个例子中，您向类的其他用户承诺不会编辑他们的变量，但未能遵守该承诺。

我还应该指出，存在明显的区别。

bar* const variable

和

const bar* variable

和

const bar* const variable

在第一种形式中，指针将永远不会改变，但您可以编辑所指向的对象。在第二种形式中，您可以编辑指针（将其指向另一个对象），但永远无法编辑它所指向的变量。在最后一种形式中，您既不会编辑指针，也不会编辑它所指向的对象。参考 为了更清晰地阐明所提出的问题，您始终可以承诺比少更多的 const。给定一个类：

class Foo {
    void func1 (int x);
    void func2 (int *x);
}

您可以编译以下实现代码：

Foo::func1(const int x) {}
Foo::func2(const int *x) {}

或：

Foo::func1(const int x) {}
Foo::func2(const int* const x) {}

没有任何问题。你已经告诉你的用户，你可能会编辑他们的变量。在你的实现中，你告诉编译器这个特定的实现不会编辑那些变量，即使你告诉用户可能会。你没有违背对用户的承诺，所以代码能够编译。

- Douglas Mayle

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我认为你的理论不成立：1）如果你声明“int *”，并实现“const int *”，就无法编译。2）如果你按值传递，你可以声明为常数，但在按值传递时执行没有意义。 - Dusty Campbell

是的，我同意你是错的。void f(int const*);与void f(int *);不同。我认为你想写的是void f(int * const);它与void f(int *);具有相同的签名。你应该更改你的例子，因为它可能会让初学者感到困惑。 - Johannes Schaub - litb

Answer 2

请参考此问题、此问题和此问题。

基本上，const 只是表示函数不会修改指针的值。指针内容不是 const，与头文件签名相同。

- Greg Rogers

Answer 3

第一个示例中的const关键字是没有意义的。您是在说您不打算更改指针。然而，该指针是按值传递的，因此无论您是否更改它都无关紧要；它不会影响调用者。同样，您也可以这样做：

// In header 
class Foo {
void foo( int b );
};

// In cpp
void Foo::foo( const int b ) {
//Stuff
}

你甚至可以这样做：

// In header 
class Foo {
void foo( const int b );
};

// In cpp
void Foo::foo( int b ) {
//Stuff
}

由于int是按值传递的，因此constness并不重要。

在第二个例子中，您说您的函数接受一个指向一种类型的指针，但实际上它接受一个指向另一种类型的指针，因此它失败了。

- Dusty

Answer 4

在前者中，const 不会影响接口，只会影响实现。你告诉编译器，“我不会在这个函数内改变 bar* 的值”。你仍然可以更改指针所指向的内容。在后者中，你告诉编译器（以及所有调用者），你不会改变 bar* 所指向的 bar 结构体。

- Greg Hewgill

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我认为你在最后一句话中的意思是“你不会修改bar指向的那个bar”。 “更改bar指向的内容”可能被理解为“给bar*赋一个新值”，当然，在第二个例子中这是可以的。 - Steve Jessop

谢谢你修复了这个问题。代词是不清晰的大敌。 - Greg Hewgill

Answer 5

它可能不会太关心void Foo::foo(bar* const pBar)，因为你如何处理指针本身（const或非const）在例程之外没有任何影响。 C语言规则指出，无论哪种方式，对pBar的更改都不会传播到foo之外。

然而，如果是(const bar* pBar)，那就有所不同了，因为这意味着编译器不允许调用者传递指向非const对象的指针。

- T.E.D.

Answer 6

所以在第二个const中：

void Foo::foo(const bar* const);

not 不是方法签名的一部分吗？

- mamin

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你在.h文件中声明一个方法，在.cpp文件中定义它。声明中的所有内容都是签名的一部分（包括常量），在定义中，只要不破坏声明的语义，就可以更精细地定义参数类型。 - Scott Langham

@mamin：正确。例如，如果您声明（但不定义）一个函数“void foo(const int* const a)”，然后调用它，您会得到链接器错误。GCC报告缺失的签名是“foo(int const*)”。 - Steve Jessop

简单来说，如果你添加或删除const，它将不会成为函数签名的一部分。因此，void foo(intconst); 和 void foo(int); 确实具有相同的签名。但是，void foo(int const*); 和 void foo(int*); 具有不同的签名：参数类型没有添加const，而是指向的类型添加了const。 - Johannes Schaub - litb

Answer 7

如果使用指针以外的变量类型，这将更容易理解。例如，您可以有以下函数声明：

void foo( int i );

定义可以如下所示：

void foo( const int i ) { ... }

变量'i'在定义时是否为const是一项实现细节。这对该函数的客户端没有影响。

- Martin Cote

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我不明白stackoverflow用户投票的方式。最高得票数+15的答案，在结尾处有错误陈述，但似乎没有修正的打算（人们3个月前已经告诉他了），而得分-1的答案则解释得更好（在我看来）。为了公平起见，我会给这个答案点赞。 - Johannes Schaub - litb