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C++ 常函数、常对象

article 2024/11/18 22:37:46

在C++中，常函数（也称为常量成员函数）和常对象是与对象的不可变性相关的两个概念。它们用于确保对象的状态在特定操作下不会被改变。

常函数（常量成员函数）

常函数是指通过const关键字修饰的成员函数。这种函数保证不会修改其所属对象的任何成员变量（除非这些成员变量被声明为mutable）。常函数可以在常量对象上被调用，这是非常有用的特性，因为它允许在不改变对象状态的情况下读取数据。

常函数的声明方式如下：

class MyClass {
public:
    void myFunction() const; // 常函数
    // ...
};

在常函数内部，不能修改类的任何非mutable成员变量。尝试这样做将导致编译错误。

常对象

常对象是通过const关键字修饰的对象。一旦对象被声明为常量，就不能再调用其任何非常量成员函数（即那些没有被声明为const的成员函数）。这是因为非常量成员函数可能会修改对象的状态，而常对象的状态是不允许被修改的。

常对象的声明方式如下：

const MyClass myObject; // 常对象

或者，你也可以通过指针或引用来声明常对象：

const MyClass* myObjectPtr = &someOtherObject; // 指向常对象的指针
const MyClass& myObjectReference = someOtherObject; // 对常对象的引用

在这种情况下，你只能通过指针或引用调用常成员函数。

示例

下面是一个简单的示例，展示了常函数和常对象的使用：

#include <iostream>

class MyClass {
public:
    MyClass(int value) : value_(value) {}

    int getValue() const { // 常函数
        return value_;
    }

    void setValue(int newValue) { // 非常量成员函数
        value_ = newValue;
    }

private:
    int value_;
};

int main() {
    const MyClass myConstObject(10); // 常对象
    std::cout << "Value: " << myConstObject.getValue() << std::endl; // 可以调用常函数
    // myConstObject.setValue(20); // 错误！不能调用非常量成员函数

    MyClass myObject(5); // 非常量对象
    std::cout << "Value: " << myObject.getValue() << std::endl; // 可以调用常函数
    myObject.setValue(15); // 可以调用非常量成员函数
    std::cout << "New Value: " << myObject.getValue() << std::endl;

    return 0;
}

Value: 10
Value: 5
New Value: 15

在这个示例中，MyClass有一个常函数getValue()，它返回对象的值而不修改它。还有一个非常量成员函数setValue()，它用于设置对象的值。在main()函数中，我们创建了一个常对象myConstObject和一个非常量对象myObject。我们可以在常对象上调用常函数，但不能调用非常量成员函数。对于非常量对象，我们可以调用任何成员函数。

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