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[C++关键字] const/constexpr

文章目录

  • const/constexpr[^1]
    • const 与 宏
    • const 与 类
    • const 与 指针
    • const 其他
    • constexpr (C++11之后)
  • reference

const/constexpr1

  • 尽可能的使用constexpr
  • 对于不变的变量,尽量用const修饰

const 与 宏

  • const vs define的比较:define只是字符的替换,没有类型方面的约束,而const修饰的变量可以防止窜改与保持类型安全。 所以一般推荐多用const定义常量而不是用宏。
  • const修饰变量必须初始化,表示常量则不可改变,没有初始化则没有意义;知乎博文描述:const放在data只读区域,不过也不是绝对的,有的时间统计优化等级开的高,也不取地址,可能会优化成立即数在.text段中。

const 与 类

  • 1. 修饰类变量-对象:则只能调用const 函数, 不能调用非const函数; 除非在成员变量前面添加mutable 显性指明可变。
  • 2. 修饰类中成员变量:必须在初始化列表中进行初始化
  • 3. 静态常量和普通常量类似: 推荐放到类外,在相应的.cc/.cpp源文件中进行初始化
  • 4. 修饰成员函数:表示函数中成员变量不可被改变,可以被const 对象调用,也可以被普通对象调用;但是这种函数中不能调用非const类型的函数。
// test.h
class Test {public:Test(int var): const_var_(var) {}  // 2. 修饰类中成员变量const int GetVarible() const { return const_var_;} // 4. 修饰成员函数void SetVariable(int var) { mutable_var_ = var; }mutable int mutable_var_;static const int static_const_var_; // 3. 静态常量和普通常量类似private:const int const_var_; // 2. 修饰类中成员变量
};// test.cc
static const int Test::static_const_var_ = 0;const Test test(0); // 1. 修饰类变量-对象 
test.GetValue(); // 1. 修饰类变量-对象
test.mutable_var_ = 200;

const 与 指针

  • 1. 指针常量:指向的内容是常量,内容不可变,但是指针可变
  • 2. 常量指针:指针为常量,指针不可变,但是内容可变
  • 3. 常量指针常量:指针和内容都是常量,都不可变
  • 区分哪个是常量的记忆秘诀:const 离哪个量近就是修饰哪个, 如下所示,var_1,var_2 就是const与char类型近,所以常量是对char类型的,也就是内容来约定的; 而var_3是 const与 var_3近,又因为var_3是 指针变量,所以const修饰的是指针。
const char * var_1; // 1. 指针常量
char const * var_2; // 1. 指针常量
char * const var_3; // 2. 常量指针
const char * const var_4; // 3. 常量指针常量

const 其他

  • const 与 引用: 内容不可更改,且没有copy开销。 一般参数传递时推荐的写法。
  • const 转换: 非const转const 很方便;但是const 转非const也就是remove const是麻烦的,一般不支持隐式转换。可以考虑用remove_const,推荐使用const_cast来实现。
// 注意用模板的机制,实现remove const操作
template<typename T>
struct remove_const
{typedef T Type;
};template<typename T>
struct remove_const<const T> // 点睛之笔
{typedef T Type;
};template<typename T>
using RemoveConstT = typename remove_const<T>::Type;
  • 顶层const: 修饰的对象本身不能改变,如const变量,指针常量等
  • 底层const:修饰的指针或者引用的对象不能改变, 本身可以改变,但是所指内容不可以改变,如 常量指针。 这种const只能用const_cast<>方式移除,但是有风险。

constexpr (C++11之后)

在编译期间就能完成执行的代码就最好改为constexpr描述, 这样能提升运气期间的性能,因为编译期间已经确定了表达式的值,不用在运行期间再执行表达式所以尽可能的使用constexpr

  • 修饰表达式:如果一个常量表达式能在编译阶段确定,那么就需要设置为constexpr, 另外如果我们想让一个表达式在编译期间就能得到值,那么我们也需要设置成constexpr。把它放到变量定义前,那么用来初始化这个变量的表达式「必须」是常量表达式。
  • 修饰对象: 对象是const的,对象需要编译期间确定。
  • 修饰函数:如果不能在编译时期计算出来,那么constexpr修饰的函数就和普通函数一样了, 如果能就是一个const 常量存于代码中,用于运行时使用。
  • 检测constexpr函数是否产生编译时期值的方法很简单:就是利用std::array需要编译期常值才能编译通过的小技巧。这样的话,即可检测你所写的函数是否真的产生编译期常值了。
  • constexpr与virtual功能上正好相反
constexpr int GetNumber() {...}const int num = GetNumber(); // 如果GetNumber是个模板递归,那么需要在编译期间确定值,那么就需要将const改为constexpr
constexpr int num = GetNumber();  // 则编译期间能确定num的值
  • 在实际规范地使用用时,一般把能在编译期确定的表达式或函数定义为constexpr,且变量名kVariable方式定义表示一种常量。而运行期间的定义为const。

reference


  1. 参考知乎博文 ↩︎

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