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【读书笔记】Effective C++ 条款3：尽可能使用const

news 2026/5/12 20:41:16

1. const的本质：将编译器当作你的朋友去维护一个常量

2. 指针的const

3. 迭代器的const

4. 用const减少调用错误

5. const成员函数

6. bitewise观点

7. 修正：mutable

8. Const和非const写法归一

详细解析

可以const调用非const吗？

1. const的本质：将编译器当作你的朋友去维护一个常量

2. 指针的const

const char *str1 = "hello"; str1 = "ttt"; // 可以改变指针指向

在上面的代码中，const仅仅为保证str1指向的字符不被改变，但是我们可以将str1指向的内容改变。

char str[] = "hello"; char* const str2 = str; str2[0] = 'a'; // 可以修改内容

上面代码中的const只能维持str2指向不变，但是内容可以改变。

因此，我们要将两个const结合：

const char* const str3 = "hello";

尽可能保证常量不被改变。在这过程中，将const作为让编译器维护常量的口令，将编译器当作你的朋友。

但是这一方案也并非天衣无缝（远古版本c++），在下面会提到

3. 迭代器的const

由于迭代器是基于指针的，也就同理，意味着有两种类型的const：const iterator和const_iterator。

const iterator相当于char* const（T* const），指向不可变
const_iterator相当于const char*（const T*），内容不可变

4. 用const减少调用错误

class A { public: A(const int a = 1) :_a(a) { } A operator*(const A& aa) { A ret(_a * aa._a); return ret; } A operator=(const A& aa) { _a = aa._a; return *this; } bool operator==(const A& aa) const { return _a == aa._a; } operator bool() { return _a != 0; } private: int _a; }; A a(1); A b(2); A c(3);

在这样一个类中，如果误将if (b == c)写成if (b = c)，那么你是不会察觉的。但如果加上const，那么就会报错。

5. const成员函数

在类的函数后加上const有两个作用：

让函数做什么更加容易理解
可以传const对象

6. bitewise观点

首先，假设有一座房子，坏没坏有种标准。bitewise观点就是只要房子外壳还是一样的，但是里面怎么坏都无所谓。这就是编译器对于const的理解：只要这块内存不动，至于内存怎么变无所谓。

这样就会发生神奇的事（远古版本c++）：

const char* const str = "hello"; char* s = &str[0]; s[0] = 'a'; cout << str << endl;

（注意：由于书本是比较老的，现在即便是c++98编译也会报错，但是由于是书中的例子，就讲究看一下吧）

同时，对于缓存，我们可能需要微小改动里面的值，即使改变了也依旧认为是const。因此也有bitewise观点认为错误，但我们需要的情况。

7. 修正：mutable

在第六点，我们发现bitewise观点很多时候并不能完全胜任

因此就需要修正

有可能我们在const函数中也需要修改值，加上mutable就可以了。

class A { public: A(int a, int b) :_a(a) ,_b(b) { } int getb() { _b = 100; return _b; } private: int _a; mutable int _b; };

这就是logical constness观点。

8. Const和非const写法归一

比如[]的重载，const函数和非const函数绝大多数代码都是一样的，因此能否复用呢？可以用非const复用const。

namespace bit { class string { public: string(const char* str = "") { _size = strlen(str); _capacity = _size; _str = new char[_capacity + 1]; strcpy(_str, str); } char& operator[](size_t pos) { assert(pos < _size); assert(pos); return _str[pos]; } const char& operator[](size_t pos) const { assert(pos < _size); assert(pos); return _str[pos]; } ~string() { if (_str) { delete[] _str; _str = nullptr; _size = 0; _capacity = 0; } } private: char* _str = nullptr; size_t _capacity = 0; size_t _size = 0; static const size_t npos = -1; }; }

上面是简易的string类。

将char& operator[](size_t pos)改为以下代码：

char& operator[](size_t pos) { return const_cast<char&>( static_cast<const bit::string&>(*this) [pos] ); }

详细解析

static_cast<const bit::string&>(*this)
其中static_cast为c++的安全转换，将*this转为const bit::string的引用。
[pos]调用[]重载，返回const char
调用const版本的operator[]。
const_cast<char&>
const_cast将常性去掉，转为char引用。

可以看到，代码繁琐冗长，因此要权衡代码可读性与简洁性。