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Effective C++ 条款03：尽可能使用const

news 2025/7/27 15:38:23

Effective C++ 条款03：尽可能使用const

核心思想：const 是 C++ 中强大的语义约束工具，能帮助编译器侦测错误、提高代码可读性、并支持编译器优化。

1. 定义常量

const int MAX_SIZE = 100;     // 替换宏定义，类型安全
const std::string NAME = "Alice";

2. 修饰指针

指向常量的指针（底层 const）

const char* p = "Hello";  // 数据不可变
// p[0] = 'X';            // 错误：禁止修改
p = "World";              // 允许指向新地址

常量指针（顶层 const）

char greeting[] = "Hello";
char* const p = greeting;  // 指针不可变
p[0] = 'X';                // 允许修改数据
// p = greeting + 1;      // 错误：禁止修改指针

3. 修饰迭代器

std::vector<int> vec{1, 2, 3};
const std::vector<int>::iterator iter = vec.begin(); // 类似 T* const
*iter = 10;        // 允许修改数据
// iter++;          // 错误：迭代器不可移动std::vector<int>::const_iterator cIter = vec.cbegin(); // 类似 const T*
// *cIter = 20;     // 错误：数据不可修改
cIter++;           // 允许移动迭代器

4. 修饰函数参数与返回值

参数：避免意外修改

void print(const std::vector<int>& data) {// data.push_back(4);  // 错误：const引用禁止修改for (auto num : data) std::cout << num << " ";
}

返回值：防止误操作

const int getMagicNumber() { return 42; }
// getMagicNumber() = 0;  // 错误：返回值不可修改

5. `const` 成员函数

核心作用：
- 标记不修改对象状态的成员函数。
- 允许 const 对象调用。

示例：

class TextBlock {char* pText;
public:// const版本：供const对象调用const char& operator[](size_t pos) const {return pText[pos];  // 返回const引用}// 非const版本：供普通对象调用char& operator[](size_t pos) {return pText[pos];  // 返回非const引用}
};void demo() {const TextBlock ctb("World");TextBlock tb("Hello");tb[0] = 'h';      // 正确：调用非const版本// ctb[0] = 'w';   // 错误：调用const版本，返回值不可修改
}

6. `mutable` 突破 `const` 限制

class CachedData {
private:mutable int cache;      // 允许const成员函数修改bool cacheValid = false;
public:int getValue() const {if (!cacheValid) {cache = compute();  // 允许修改mutable成员cacheValid = true;}return cache;}int compute() const { /* ... */ }
};