关于引用和const

see22 2003-06-28 11:12:47
int i = 10;
int *pi = &i;
--------------------
int *&ri = pi; //ok

-----------------------
int *&ri2 = &i;

//编译器的提示:error C2440: “初始化” : 无法从“int *__w64 ”转换为
//“int *& ”,不是对“const”的引用不能绑定到非 lvalue

---------------------------
int *const &ri3 = &i; //ok,加上const就对了


为什么呢?

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see22 2003-06-30
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const使用详解
作者:康建东

关于C++中的const关键字的用法非常灵活,而使用const将大大改善程序的健壮性,现将本人的一些体会总结如下,期望对大家有所帮助:

一 const基础

如果const关键字不涉及到指针,我们很好理解,下面是涉及到指针的情况:

int b = 500;
const int* a = &b; [1]
int const *a = &b; [2]
int* const a = &b; [3]
const int* const a = &b; [4]

如果你能区分出上述四种情况,那么,恭喜你,你已经迈出了可喜的一步。不知道,也没关系,我们可以参考《Effective c++》Item21上的做法,如果const位于星号的左侧,则const就是用来修饰指针所指向的变量,即指针指向为常量;如果const位于星号的右侧,const就是修饰指针本身,即指针本身是常量。因此,[1]和[2]的情况相同,都是指针所指向的内容为常量(const放在变量声明符的位置无关),这种情况下不允许对内容进行更改操作,如不能*a = 3 ;[3]为指针本身是常量,而指针所指向的内容不是常量,这种情况下不能对指针本身进行更改操作,如a++是错误的;[4]为指针本身和指向的内容均为常量。
另外const 的一些强大的功能在于它在函数声明中的应用。在一个函数声明中,const 可以修饰函数的返回值,或某个参数;对于成员函数,还可以修饰是整个函数。有如下几种情况,以下会逐渐的说明用法:A& operator=(const A& a);
void fun0(const A* a );
void fun1( ) const; // fun1( ) 为类成员函数
const A fun2( );

二 const的初始化

先看一下const变量初始化的情况
1) 非指针const常量初始化的情况:A b;
const A a = b;

2) 指针(引用)const常量初始化的情况:A* d = new A();
const A* c = d;
或者:const A* c = new A();
引用:
A f;
const A& e = f; // 这样作e只能访问声明为const的函数,而不能访问一般的成员函数;

[思考1]: 以下的这种赋值方法正确吗?
const A* c=new A();
A* e = c;
[思考2]: 以下的这种赋值方法正确吗?
A* const c = new A();
A* b = c;

三 作为参数和返回值的const修饰符

其实,不论是参数还是返回值,道理都是一样的,参数传入时候和函数返回的时候,初始化const变量
1 修饰参数的const,如 void fun0(const A* a ); void fun1(const A& a);
调用函数的时候,用相应的变量初始化const常量,则在函数体中,按照const所修饰的部分进行常量化,如形参为const A* a,则不能对传递进来的指针的内容进行改变,保护了原指针所指向的内容;如形参为const A& a,则不能对传递进来的引用对象进行改变,保护了原对象的属性。
[注意]:参数const通常用于参数为指针或引用的情况;
2 修饰返回值的const,如const A fun2( ); const A* fun3( );
这样声明了返回值后,const按照"修饰原则"进行修饰,起到相应的保护作用。const Rational operator*(const Rational& lhs, const Rational& rhs)
{
return Rational(lhs.numerator() * rhs.numerator(),
lhs.denominator() * rhs.denominator());
}

返回值用const修饰可以防止允许这样的操作发生:Rational a,b;
Radional c;
(a*b) = c;

一般用const修饰返回值为对象本身(非引用和指针)的情况多用于二目操作符重载函数并产生新对象的时候。
[总结] 一般情况下,函数的返回值为某个对象时,如果将其声明为const时,多用于操作符的重载。通常,不建议用const修饰函数的返回值类型为某个对象或对某个对象引用的情况。
原因如下:
如果返回值为某个对象为const(const A test = A 实例)或某个对象的引用为const(const A& test = A实例) ,则返回值具有const属性,则返回实例只能访问类A中的公有(保护)数据成员和const成员函数,并且不允许对其进行赋值操作,这在一般情况下很少用到。

[思考3]: 这样定义赋值操作符重载函数可以吗?
const A& operator=(const A& a);

四 类成员函数中const的使用

一般放在函数体后,形如:void fun() const;
如果一个成员函数的不会修改数据成员,那么最好将其声明为const,因为const成员函数中不允许对数据成员进行修改,如果修改,编译器将报错,这大大提高了程序的健壮性。
五 使用const的一些建议

1 要大胆的使用const,这将给你带来无尽的益处,但前提是你必须搞清楚原委;
2 要避免最一般的赋值操作错误,如将const变量赋值,具体可见思考题;
3 在参数中使用const应该使用引用或指针,而不是一般的对象实例,原因同上;
4 const在成员函数中的三种用法(参数、返回值、函数)要很好的使用;
5 不要轻易的将函数的返回值类型定为const;
6除了重载操作符外一般不要将返回值类型定为对某个对象的const引用;


本人水平有限,欢迎批评指正,可以联系 kangjd@epri.ac.cn


[思考题答案]
1 这种方法不正确,因为声明指针的目的是为了对其指向的内容进行改变,而声明的指针e指向的是一个常量,所以不正确;
2 这种方法正确,因为声明指针所指向的内容可变;
3 这种做法不正确;
在const A::operator=(const A& a)中,参数列表中的const的用法正确,而当这样连续赋值的时侯,问题就出现了:
A a,b,c:
(a=b)=c;
因为a.operator=(b)的返回值是对a的const引用,不能再将c赋值给const常量。

安全是个过程
要抓住狐狸,就要比狐狸更狡猾
yangyang123 2003-06-30
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受益匪浅啊
xueqt 2003-06-29
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up,学习
point_to 2003-06-29
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楼主的问题是
int i = 5;
const int *&ri4 = &i; //wrong

我试了
int i=5;
int* &ri4=&i;//wrong

我的理解,i是变量,但是&i是常量const,
写成int* &ri4表明是对一个int指针“变量”的引用,而右边的是一个常量,所以就有error了,
但是改成 int* const&ri4=&i;后,表明是对int指针“常量”的引用了,ok!

bluedodo 2003-06-29
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up
magic007 2003-06-29
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int const &ri1 与 const int &ri2是一样的。
int *const &ri3=&i; //这里const修饰的是指针,意思是说,这个reference引用的指针是常量,不可改变,而指针指向的数据可以改变。
const int *&ri4=&i;//这里const修饰的是指针指向的数据的常量性,这个reference引用的指针不是常量,但指针指向的数据“不”可以改变。
另举以下例子:

const int *p1;//p1是个指针,指向的数据不能改变,也就是说*p1=3这样的语句是非法的。
int * const p2=&i;//p2是个指针,p2是个常量,不能再指向其他地址,但是p2指向的数据可以修改,*p2=3是合法的,但p2=&j就不合法了。
const int * const p3=&i;//p3是个指针,p3不能指向其他地址,并且p3指向的数据亦不能修改。*p3=3是非法的,p3=&j也是非法的。
gsp396 2003-06-29
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int *const &ri3 = &i; ri3是对指针的引用,且ri3所引用的int型指针是const


const int *&ri4 = &i; ri4是对指针的引用,且ri4所引用的int型指针所志向的对象是const




point_to 2003-06-29
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差不多了!放在程序里试一下,ok的那就是ok!
真是很有耐心!!!佩服佩服!!!
see22 2003-06-29
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对不起,有些漏了,修改一下,请大家看看,指正一下

右值:
{
1.文字常量:
int const &ri = 5;
或者const int &ri = 5;

2.地址:
A. const int i;
const int *const &ri = &i;
B. int i;
int *const &ri = &i;
或者const int *const &ri = &i;
}
————————————————————————
左值:
{
1.普通变量:
A. const int i;
const int &ri = i;
或者int const &ri = i;
B. int i;
int &ri = i;
或者const int &ri = i;
或者int const &ri = i;
2.指针:
A. int i;
int *pi = &i;
int *&ri = pi;
或者const int *&ri = pi;
或者int const *&ri = pi;
B. int i;
int *const pi = &i;
int *const &ri = pi;
或者const int *const &ri = pi;
C. int i;
const int *pi = &i;
const int *&ri = pi;
或者const int *const &ri = pi;
D. int i;
const int *const pi = &i;
const int *const &ri = pi;
E. const int i;
const int *pi = &i;
const int *&ri = pi;
或者const int *const &ri = pi;
F. const int i;
const int *const pi = &i;
const int *const &ri = pi;
}

对于指针变量说明一下:
const int *&ri = pi;与int *const &ri = pi;是不一样的,
前者指的是指针pi指向的变量是const
后者指的是指针本身是const,而指向的变量却是可以更改的

对于普通变量:
const int i;
const int &ri = i;与int const &ri = i;是一样的
see22 2003-06-29
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我明白了,只要是对右值(文字常量,地址)的引用,必须限定为const

右值:
{
1.文字常量:
int const &ri = 5, 或者const int &ri = 5

2.地址:
A. const int i;
const int *const &ri = &i;
B. int i;
int *const &ri = &i;
}
————————————————————————
左值:
{
1.普通变量:
A. const int i;
const int &ri = i;
或者int const &ri = i;
B. int i;
int &ri = i;
或者const int &ri = i;
或者int const &ri = i;
2.指针:
A. int i;
int *pi = &i;
int *&ri = pi;
或者const int *&ri = pi;
或者int const *&ri = pi;
B. int i;
int *const pi = &i;
int *const &ri = pi;
或者const int *const &ri = pi;
C. int i;
const int *pi = &i;
const int *&ri = pi;
或者const int *const &ri = pi;
D. int i;
const int *const pi = &i;
const int *const &ri = pi;
E. const int i;
const int *pi = &i;
const int *&ri = pi;
const int *const &ri = pi;
F. const int i;
const int *const pi = &i;
const int *const &ri = pi;
}
MaiCle 2003-06-28
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int *&ri = pi; //ok

是因为pi是指针,可以改变的。虽然pi现在指向的是i的地址,但是pi还可以指向别的地址的。

int *&ri2 = &i; //不可以

是因为&i是地址,这个地址不可改写,所以必须用const
Yssss1980 2003-06-28
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非const的引用不能和一个非左值绑定

不是说得很明白了

所谓非左值,就是指&i,100这样的不能被赋值D的东西!

除非这个引用是左值
see22 2003-06-28
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谢谢楼上的大哥,
可是你说“int * const& ri2=&i;与前述的 const int &r2=5;是一致的。”
但是下面的程序为什么会不一样
int i = 5;
int *pi = &i;

int const &ri1 = 5; //ok
const int &ri2 = 5; //ok

int *const &ri3 = &i; //ok
const int *&ri4 = &i; //wrong
zlqian 2003-06-28
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i 的地址不可变
i 地址的引用当然一样不可变
magic007 2003-06-28
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首先看看通常的"引用"的定义及初始化。
int i;
int &r1=i; //这里将ir初始化为变量i;i是一个左值,有地址。
再看看下面的语句:
// int &r2=5;//这是非法的,因为5是一个右值,没有地址。
const int &r2=5; //这是合法的,因为5虽然是一个右值,但是编译器自动生成一个临时变量 值为5。将r2作为这个临时变量的引用(即别名),const关键字保证了不会修改这个临时变量。
再看看楼主所提问题:
int *&ri=pi;//这里定义了一个引用,这个引用的对象是一个指针。pi是一个指针,同时也是一个左值,比如pi=&i,pi=&j等等,可以改变pi本身的值(不是pi所指的值)
int *&ri2 = &i; //这里定义的引用,其引用对象也是一个指针,但是&i是一个常量值,从逻辑上讲跟前述的5等常量数据一样。其本身是一个右值,比不不能这样写&i=3。
int * const& ri2=&i;//这一句是合法的,因为&i虽然是一个常量,但是const限定了ri2所引用对象不能修改,编译器会生成一个临时变量,其值为&i,同时将ri2初始化为这个临时变量。
从逻辑上讲,int * const& ri2=&i;与前述的 const int &r2=5;是一致的。

cxjddd 2003-06-28
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学习了。可以这样引用一个地址。

const引用和引用有点不一样啊。
Beover1984 2003-06-28
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引用在内部存放的是一个对象的地址,它是该对象的别名。对于不可寻址的值,如文字常量,以及不同类型的对象,编译器为了实现引用,必须生成一个临时对象,所以需要用const
whydoyoucare 2003-06-28
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Yssss1980(浪子雪影)说得很对!

把代码这样写也许容易明白一点:
int i = 10;
PINT pi = 0xABCDEFFF; //
PINT &ri = pi; //ok
PINT &ri2 = 0xABCDEFFF; //wrong!
PINT const &ri3 = 0xABCDEFFF; //ok
goodluckyxl 2003-06-28
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2楼的正确~~~~~

up
xueqt 2003-06-28
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