"const" 在变量、函数参数和成员函数中的含义是什么？

Question

阅读C++教程和代码时，我经常会遇到“const”关键字。

我看到它被用在以下方式：

const int x = 5;

我知道这意味着x是一个常量变量，可能存储在只读内存中。

但是，这些是什么？

void myfunc( const char x );

并且

int myfunc( ) const;

?

- RajX

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“常量变量”：这有点矛盾！;) - Flinsch

必要的C++ FAQ链接：http://www.parashift.com/c++-faq-lite/const-correctness.html#faq-18.10该链接讨论了在C ++中如何正确使用const关键字，并解答了一些常见问题。建议阅读以加深对const正确性的理解。 - Charles Salvia

可能是在C语言中如何使用const关键字的重复问题。 - Björn Pollex

相关链接：https://dev59.com/32035IYBdhLWcg3wJccw - Jan Schultke

Answer 1

void myfunc(const char x);

这意味着参数x是一个char类型的变量，其值在函数内部无法更改。例如：

void myfunc(const char x)
{
  char y = x;  // OK
  x = y;       // failure - x is `const`
}

对于最后一个：

int myfunc() const;

除非在类声明内部，否则这是非法的- const成员函数防止修改任何类成员-不能使用const非成员函数。在这种情况下，定义将是这样的：

int myclass::myfunc() const
{
  // do stuff that leaves members unchanged
}

如果您需要在 const 成员函数中修改特定的类成员，您可以将它们声明为 mutable。一个例子是成员 lock_guard，它使该类的 const 和非const 成员函数线程安全，但在其自身内部操作期间必须更改。

- Steve Townsend

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整个设计的目的并不是为了启用const方法的使用，而是为了能够在const对象上调用任何方法...因此，可变成员不是指在const方法中可以更改的成员，而是指在其他情况下允许更改的成员。 - user1115652

@ufotds - 正确 - 不要将变量设为mutable，仅因为您在成员函数上误解了const的含义而导致代码无法编译。 - Steve Townsend

Answer 2

第一个函数示例基本上没有意义。更有趣的一个示例是：

void myfunc( const char *x );

这告诉编译器*x的内容不会被修改。也就是说，在myfunc()中你不能执行如下操作：

strcpy(x, "foo");

第二个例子是关于 C++ 成员函数的，意味着调用该函数时对象的内容不会被改变。

所以给定：

class {
  int x;
  void myfunc() const;
}

someobj.myfunc()不允许修改任何东西，比如:

x = 3;

- Paul Roub

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第一个例子实际上可以帮助编译器生成更优化的代码，尽管大多数现代编译器很可能会自己找出变量是否被修改。 - Tommy Andersen

第一个示例还可以防止意外修改。虽然从调用者的角度来看这并不重要，但有时声明每个参数和局部变量为“const”非常有帮助，因为修改它们可能会指向错误或糟糕的设计。 - Philipp

即使它毫无意义（这一点我完全同意@Philipp），你至少应该解释一下为什么。（但是现在已经被告知是错误的，所以不必再解释了。） - sbi

Answer 3

这是：

void myfunc( const char x );

意味着你不能在函数中更改 x，也就是说这是非法的：

void myfunc( const char x ) {
    x = ...;
}

当:

int myfunc() const;

只有当myfunc()是类中的一个方法时才有意义；这基本上意味着该方法不能修改类实例（即在调用instance.myfunc()之前和之后，实例的状态将保持不变）。

- Lie Ryan

Answer 4

const 在变量标识符前面，表示该变量可以被初始化，并且之后不能再修改。

const 在类方法名称之后，表示该方法将不会修改类的可观察状态。而 mutable 关键字允许修改内部数据。

const 在指针或引用变量前，表示该标识符不会用于修改引用的数据，尽管可以通过其他方式进行更改。

const int *pInt = &x;

常量也可以用来表示指针本身不能被修改：

int * const pInt = &x;

- Andy Thomas

Answer 5

我在http://duramecho.com/ComputerInformation/WhyHowCppConst.html找到了一个非常好的解释。

基本上，所有的混淆都在于关键字const的不同用法。根据你放置const的位置，你告诉编译器某些东西应该是不可变的，或者某些东西不能改变其他东西。'something'可能是一个变量、一个指针或一个函数/方法，你不希望它能够改变传递给函数或对象成员变量的值。

- lumbric

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这只是谷歌的热门搜索结果。 - Yash

Answer 6

const 限定符表示一个被定义为 const 的变量/指针不能被程序更改，并且它将通过显式初始化或硬件相关手段接收其值。

在参数声明中定义为 const 的指针，函数代码将不会修改其所指向的内容。基本上，您可以使用该指针，并且它几乎起到 "只读" 的作用。

例如：

void foo(const char *x)
{
    while(*x)
    {
        if(*x==' ') cout << '-'; //printing - when a space is encountered
        else cout << *x;
        x++;
    }
}

上述函数很好，不会显示任何错误。但是如果foo有任何可以更改传递的字符串的东西。比如一个将空格替换为$的函数。不是打印$而是将其更改为$。类似于这样：

void foo(const char *x)
{
    while(*x)
    {
        if(*x==' ') *x = '$'; //printing - when a space is encountered
        else cout << *x;
        x++;
    }
}

那么它就无法编译，即将一个值赋给只读内存位置的错误。

- Divyang Vashi

Answer 7

被接受的答案（以及我浏览过的其他答案）都是不正确的。 不要假设“const”意味着标识符（比如你的x）“在函数内部无法更改”。它意味着标识符不能直接更改。但它很容易被更改。

考虑完整的程序（为新手编写）：

#include <iostream>

void break_const(const int x) {
    const int* x_ptr = &x;
    std::intptr_t z = reinterpret_cast<std::intptr_t>(x_ptr);
    int* hacked = reinterpret_cast<int*>(z);
    *hacked = 3;
    std::cout << "x = " << x << std::endl;
}

int main() {
    break_const(5);
    return 0;
}

输出结果为 "x = 3."

编辑：我还应该补充一点，我的说法 "这意味着标识符不能直接更改" 有些不准确。对于整数来说，这是可以的。但对于更复杂的类型，const 的含义就更少了（例如类中的 mutable）。

- Otto

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但是你为什么要这样做呢？如果你想要更改它，就不要声明为const。 - Michael Kotzjan

@M. Kotzjan，我同意你的观点，不应该这样做。问题在于你确实可以这样做。因此，接受的答案中类似“这意味着参数x是一个char类型，在函数内其值无法更改”的说法是错误的。 - Otto

Answer 8

两者之间的区别在于第一个具有类型void(char)，而第二个具有类型int()const。

具有带有const结尾的此类类型的函数只能是类的成员函数，并且这意味着从类外部看，成员函数不会改变类值（指this所指向的值）。编译器会对此进行一定程度的检查，任何直接对常量成员函数中类成员的写入都将导致编译时错误，并且该函数只能直接调用其自身的常量成员函数（存在特殊指令，可以告诉编译器成员写入不会从外部更改类的值。这通过使用mutable关键字实现）。

在您提供的函数中，其中一个参数的类型为char const。这种参数在其函数内部无法更改。它对函数类型或调用者没有影响。

- Johannes Schaub - litb

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虽然这些类型肯定是正确的，但对于新手来说，它们很可能是胡言乱语。 - sbi

Answer 9

void myfunc(const char x) 非常类似于你的例子中的 const int x = 5：它声明了一个在函数 myfunc 内部可用的常量。由于它是一个常量，它的值不能被改变。

int myfunc() const 是一个类的成员函数。其中的 const 表示该函数不会改变执行函数的类实例。因此，在函数内部，你不能像这样做：this->foo = 7 或者调用其他非 const 的函数。

- Flinsch