为什么像const这样的修饰符不能用于非成员函数

Question

我不明白为什么不允许在非成员函数中使用诸如const或volatile之类的修饰符。

以下是我尝试过的示例代码：

class A
{
private:
    int var;
public:
    int func();
};

int A::func()
{
    // Some calculation on using var
    int temp = var + 10;
    return temp;
}

void func2( const A& tempObj ) const;

void func2( const A& tempObj ) 
{
    std::cout << "temp obj called : " << tempObj.func() << std::endl;
}

int main()
{
    A aobj;
    aobj.func();
    func2( aobj );
    return 0;
}

这会导致编译器错误 error C2270: 'func2' : modifiers not allowed on nonmember functions，针对的是void func2( const A& tempObj ) const;

我还遇到了另一个错误 error C2662: 'A::func' : cannot convert 'this' pointer from 'const A' to 'A &'，出现在 func2 中的 tempObj.func()，我原本以为会无误地调用成员函数 func。

- Krishna Oza

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还请帮助他理解无法将'this'指针从'const A'转换为'A&'。我认为这里的转换是相反的。 - Krishna Oza

你能解释一下你期望这个修饰符的含义吗？ - Angew is no longer proud of SO

@Krishna_Oza 那没有回答这个问题。 - juanchopanza

我已经检查了更新，你只是添加了另一个问题，但没有回答我的问题。你认为在非成员函数上使用const限定符会有什么意义？ - Angew is no longer proud of SO

@Krishna_Oza 这就是 const A& 中 const 的目的。 - Angew is no longer proud of SO

Answer 1

const修饰符表示成员函数不会修改该函数所属对象的数据成员。

这就像一个保证，调用对象aobj上的该函数不会修改该对象的内部状态。因此，假设aobj也被声明为const，你仍然可以在其上调用该函数；相反，你将无法调用非const函数成员。

如果一个函数不是类的成员，将const修饰符应用于它是没有意义的。在另一种语言中，这可能意味着该函数无法修改全局变量；但这种语言并不是C++。

- Paolo M

Answer 2

想象一下，每个非静态成员函数都有一个隐藏的参数：

int A::func(A* this) {...}

如果你将成员函数声明为const或volatile，它会被添加到一个隐藏参数中，类似于以下操作：

int A::func(const A* this) {...}

有些语言（如Python）会明确指定成员函数的实例参数，因此在类定义中写入def func(self):来声明非静态函数。

- wigy

Answer 3

在C++中，成员函数修饰符应用于调用函数的对象。这就是语言对这些修饰符的使用方式。

非成员函数没有这样的对象，因此资格不会有意义。可以想象语言允许cv修饰非成员函数没有效果，但在我的看法中，这只会令人困惑。也可以想象cv限定符对非成员有不同的含义，但现实是现实，语言是按照设计的方式运行的。

- juanchopanza

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@davidhigh 没错，但是“为什么非成员函数不允许使用const等修饰符”的答案是因为这些修饰符适用于对象本身，而不是其他任何东西。 - juanchopanza

@davidhigh，现实中，这种限制将作为“纯”的一部分出现，这已经被提出，并且至少GCC有一个属性。 - chris

@juanchopanza 我认为关于不允许在成员函数中使用 const 的解释相当回答了我的问题，但是你能帮我理解为什么从 func2 声明中删除 const 后，我无法调用 tempObj.func() 或者会出现错误吗？ - Krishna Oza

@Krishna_Oza A::func() 不是一个 const 成员函数，因此它不能通过 const 引用调用。 - juanchopanza

@Krishna_Oza 不行。在你的情况下，“this”指针是tempObj，也就是一个const A。但你试图在它上面调用一个非const函数，这需要一个“this”的A＆。因此，这是从const A＆到A＆的转换失败了。 - Angew is no longer proud of SO

Answer 4

const 限定符用于类方法，声明该方法不会修改任何（非可变）成员变量。

因此，在非成员函数上声明它是没有任何意义的，因为它没有成员变量可以修改。

const 限定符非常有用，因为它明确表示可以在 const 变量上调用此方法，而不会违反该变量的常量性。

- Alnitak