C++学习笔记23：const 成员函数

目录一、为什么需要 const 成员函数二、const 成员函数的写法三、const 修饰的到底是什么四、const 成员函数不能修改成员变量五、const 对象和普通对象的调用规则1. const 对象只能调用 const 成员函数2. 普通对象可以调用 const 成员函数3. 普通对象也可以调用普通成员函数六、成员函数之间的调用规则1. 普通成员函数可以调用 const 成员函数。2. const 成员函数不能调用普通成员函数七、在日期类中的应用八、构造函数和析构函数能不能加 const九、const 成员函数和 const 引用参数的关系十、小结一、为什么需要 const 成员函数在C中如果一个对象被 const 修饰那么这个对象就不能被修改。例如const Date d(2024, 5, 1);这里 d 是一个 const 对象表示它的内容不能被修改。如果我们写一个普通成员函数void Print() { cout _year - _month - _day endl; }然后让 const 对象调用它const Date d(2024, 5, 1); d.Print();这时可能会编译错误。原因是普通成员函数没有承诺不修改对象而 const 对象不允许被修改。所以 C 提供了const 成员函数。二、const 成员函数的写法const 成员函数就是在成员函数参数列表后面加上 const。例如void Print() const { cout _year - _month - _day endl; }完成示例#include iostream using namespace std; class Date { public: Date(int year 2024, int month 1, int day 1) { _year year; _month month; _day day; } void Print() const { cout _year - _month - _day endl; } private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { const Date d(2024, 5, 1); d.Print(); return 0; }运行结果2024-5-1加上 const 后const 对象就可以正常调用 Print() 了。三、const 修饰的到底是什么成员函数后面的 const本质上修饰的是隐藏的 this 指针指向的对象。普通成员函数中this 指针可以理解为Date* const this也就是this 指针本身不能改变指向的 但 this 指向的对象可以被修改而 const 成员函数中this 指针可以理解为const Date* const this也就是说this 指针本身不能改变 this 指向的对象也不能被修改。所以在 const 函数中不能修改成员变量。四、const 成员函数不能修改成员变量例如void Print() const { _year 2025; // 错误 cout _year - _month - _day endl; }这段代码会报错。原因是 Print() 被声明成了 const 成员函数函数内部不能修改点给钱对象的成员变量。所以 const 成员函数适用于只读取对象数据不修改对象状态的函数比如void Print() const; bool operator(const Date d) const; bool operator(const Date d) const; int GetMonthDay(int year, int month) const;五、const 对象和普通对象的调用规则成员函数调用时有一套权限规则。1. const 对象只能调用 const 成员函数const Date d(2024, 5, 1); d.Print();如果 Print() 是普通成员函数就可能报错。应该写成void Print() const { cout _year - _month - _day endl; }2. 普通对象可以调用 const 成员函数Date d(2024, 5, 1); d.Print();如果 Print() 是 const 成员函数普通对象也可以调用。因为普通对象权限更大调用只读函数属于权限缩小是安全的。3. 普通对象也可以调用普通成员函数Date d(2024, 5, 1); d.Print();普通对象本来就可以修改所以可以调用普通成员函数。简单总结对象类型普通成员函数const成员函数普通对象可以调用可以调用const对象不能调用可以调用六、成员函数之间的调用规则成员函数内部也会涉及到 const 权限问题。1. 普通成员函数可以调用 const 成员函数。class Date { public: void Func1() { Func2(); } void Func2() const { cout Func2 endl; } };这是可以的。因为普通成员函数中的 this 是 Date*调用 const 成员函数时可以转换换成 const Date*属于权限缩小。2. const 成员函数不能调用普通成员函数class Date { public: void Func1 const () { Func2(); // 错误 } void Func2() { cout Func2 endl; } };这是错误的。因为 const 成员函数中的 this 是 const Date*如果调用普通成员函数就相当于把 const Date* 转成 Date*属于权限放大不允许。七、在日期类中的应用之前写日期类比较运算符时可写成这样bool operator(const Date d) { return _year d._year _month d._month _day d._day; }这个函数知识比较日期不会修改当前对象。所以更规范的写法应该是bool operator(const Date d) const { return _year d._year _month d._month _day d._day; }同理下面这些比较函数也应该加 constbool operator(const Date d) const; bool operator(const Date d) const; bool operator(const Date d) const; bool operator(const Date d) const; bool operator!(const Date d) const;这样 const Date 对象也可以正常调用这些函数。哪些成员函数应该加 const判断标准很简单只要这个成员函数不修改成员变量就应该加 const。不能加 const 的函数一般是会修改对象的比如Date operator(int day); Date operator-(int day); Date operator(); Date operator--();八、构造函数和析构函数能不能加 const构造函数和析构函数不能写成 const 成员函数例如下面这种写法是错误的Date() const { } ~Date() const { }原因是构造函数和析构函数本身负责对象的初始化和清理不属于普通成员函数调用的场景。所以构造函数不能加 const 析构函数不能加 const九、const 成员函数和 const 引用参数的关系实际写代码时函数经常会此写成void Func() (const Date d) { d.Print(); }这里 d 是 const Date也就是一个只读对象。如果 Print() 没有加 constvoid Print() { }那么d.Print();就会报错。所以如果一个对象可以 const 引用形式传参那么它调用的成员函数也应该是 const 成员函数。这也是为什么在日期类中Print()、比较运算符等不修改对象的函数 都应该加上const。十、小结本篇主要学习了C中的 const 成员函数。需要记住const 成员函数是成员函数参数列表后面加 constconst 成员函数的本质是限制 this指针指向的对象不能修改普通对象可以调用普通成员函数和const 成员函数const 对象只能调用 const 成员函数const 成员函数内部不能修改成员变量普通成员函数可以调用 const 成员函数const 成员函数不能调用普通成员函数不修改成员变量的函数都建议加 const构造函数和析构函数都不能加 const日期类中的比较函数、打印函数通常都应该写成 const 成员函数。const 成员函数是写规范C类代码时非常重要的知识点。理解它之后就能很好的处理 const 对象、const 引用参数以及成员函数之间的调用权限问题。