文章目录
- 1. const对象
- 2. 指向对象的指针
- 3. 对象数组
- 4. c++中const常见用法总结
- 4.1 修饰常量
- 4.2 修饰指针
- 4.3 修饰函数参数
- 4.4 修饰函数返回值
- 4.5 修饰成员函数
- 4.6 const对象
- 5. 赋值运算符函数(补充)
- 5.1 概念
- 5.2 默认赋值运算符函数局限
- 5.3 解决办法
1. const对象
1.概念:在 C++ 中,const 用于定义常量对象,一旦对象被初始化,其值就不能再改变。因为 const 对象只能被创建、撤销和只读访问,写操作是不允许的。
2.基本使用
#include <iostream>
#include <cstring>namespace myspace1
{using std::endl;using std::cout;using std::cin;using std::string;
}using namespace myspace1;class Person
{
public:Person() :_age(0), _name(new char[strlen("张三") + 1]){cout << "无参构造" << endl;strcpy(_name, "张三");}Person(int age, const char* name) :_age(age), _name(new char[strlen(name) + 1]){cout << "有参构造" << endl;strcpy(_name, name);}void setAge(int age){_age = age;}void print(){cout << "age=" << _age << endl;cout << "name=" << _name << endl;}//const成员函数,不能修改对象的数据成员void print() const{cout << "age=" << _age << endl;cout << "name=" << _name << endl;}~Person(){delete[] _name;cout << "析构函数" << endl;}
private:int _age;char* _name;
};int main(void)
{//普通对象Person p1(1,"张大");p1.print();p1.setAge(10);p1.print();//const 对象只能被创建、撤销和只读访问,写操作是不允许的const Person p2(2, "张二");//p2.setAge(20) //不允许//p2.print(); //不允许p2.print(); //调用的是void print() constreturn 0;
}
3.总结
const对象与const成员函数的规则:
(1)当类中有const成员函数和非const成员函数重载时,const对象会调用const成员函数,非const对象会调用非const成员函数;
(2)当类中只有一个const成员函数时,无论const对象还是非const对象都可以调用这个版本;
(3)当类中只有一个非const成员函数时,const对象就不能调用非const版本。
建议:如果一个成员函数中确定不会修改数据成员,就把它定义为const成员函数。
2. 指向对象的指针
int main(void)
{//在栈上开辟空间Person p1(1, "一号");Person* p2 = &p1; //指向p1的指针;Person* p3 = nullptr; //空指针;//在堆上开辟空间Person* p4 = new Person(2, "二号");delete p4;p4 = nullptr;Person* p5 = new Person();p5->setAge(20); p5->print();(*p5).setAge(30);(*p5).print();delete p5;p5 = nullptr;return 0;
}
3. 对象数组
#include <iostream>
#include <cstring>namespace myspace1
{using std::endl;using std::cout;using std::cin;using std::string;
}using namespace myspace1;class Person
{
public:Person() :_age(0), _name(new char[strlen("张三") + 1]){cout << "无参构造" << endl;strcpy(_name, "张三");}Person(int age, const char* name) :_age(age), _name(new char[strlen(name) + 1]){cout << "有参构造" << endl;strcpy(_name, name);}void setAge(int age){_age = age;}void print(){cout << "age=" << _age << endl;cout << "name=" << _name << endl;}//const成员函数,不能修改对象的数据成员void print() const{cout << "age=" << _age << endl;cout << "name=" << _name << endl;}~Person(){delete[] _name;cout << "析构函数" << endl;}
public:int _age;char* _name;
};int main(void)
{// 方式一:使用无参/默认构造函数创建对象数组cout << "使用默认构造函数创建对象数组:" << endl;Person p1[3];for (int i = 0; i < 3; i++) {p1[i].print();}// 方式二:使用有参构造函数初始化对象数组cout << "使用有参构造函数初始化对象数组:" << endl;Person p2[3] = {Person(20, "李四"),Person(21, "王五"),Person(22, "赵六")};for (int i = 0; i < 3; ++i) {p2[i].print();}// 方式三:动态分配对象数组cout << "动态分配对象数组:" << endl;Person* p3 = new Person[2];p3[0].setAge(25);strcpy(p3[0]._name, "孙七");p3[1].setAge(26);strcpy(p3[1]._name, "周八");for (int i = 0; i < 2; ++i) {p3[i].print();}// 释放动态分配的内存delete[] p3;return 0;
}
4. c++中const常见用法总结
4.1 修饰常量
//只有读权限,没有写权限
const int a = 10; //==int const a=10;
//a = 20; 不可以修改
4.2 修饰指针
int main(void)
{int a = 10;int b = 20;//1.指向常量的指针const int* p1 = &a; //==int const* p1 = &a;//*p1 = 100; 不可以为通过指针修改a的值;p1 = &b; //可以修改指针p1的指向//2.常量指针;可以通过指针修改变量的值,但是指针的指向不可以变;int* const p2 = &a;*p2 = 20;//p2 = &b; 错误//3.指向常量的常量指针:指针的指向和所指向的值都不能改变const int* const p3 = &a;// *p3 = 20; // 错误,不能通过指针修改所指向的值// p3 = &b; // 错误,不能改变指针的指向return 0;
}
4.3 修饰函数参数
const 用于修饰函数参数时,能够保证在函数内部不会修改该参数的值。
void fun(const int a)
{//a = 100; 错误cout << "a=" <<a<< endl;
}int main(void)
{int a = 10;fun(a);return 0;
}
4.4 修饰函数返回值
const 修饰函数返回值时,表明返回值是一个常量,不能被修改。
//const 修饰函数返回值时,表明返回值是一个常量,不能被修改。
int const fun()
{int a = 10;return a;
}int main(void)
{//fun() = 100; 错误,不可以修改return 0;
}
4.5 修饰成员函数
const 修饰类的成员函数时,表明该成员函数不会修改对象的状态
class MyClass {
private:int _value;
public:MyClass(int val) : _value(val) {}// 常量成员函数int getValue() const {// value = 20; // 错误,不能在常量成员函数中修改成员变量return _value;}
};
4.6 const对象
const 对象是指那些一经创建,其状态(即成员变量的值)就不能被修改的对象
class MyClass {
public:int _value;MyClass(int v) : _value(v) {}
};int main() {const MyClass obj(10);// obj.value = 20; // 错误,不能修改 const 对象的成员变量cout << "Value: " << obj._value << endl;return 0;
}
5. 赋值运算符函数(补充)
5.1 概念
Point pt1(1, 2), pt2(3, 4);
pt1 = pt2;//赋值操作
在执行 pt1 = pt2; 该语句时, pt1 与 pt2 都存在,所以不存在对象的构造,这要与 Point pt2 =pt1; 语句区分开,这是不同的。所以当 = 作用于对象时,需要调用的是赋值运算符函数。
格式:
类名& operator=(const 类名 &)
class Point {
private:int _ix;int _iy;
public:Point(int x = 0, int y = 0) : _ix(x), _iy(y) {}//默认赋值运算符重载函数Point& operator=(const Point& rhs){_ix = rhs._ix;_iy = rhs._iy;return *this;}void print() const {cout << "(" << _ix << ", " << _iy << ")" <<endl;}
};int main() {Point p1(1, 2);Point p2(3, 4);p2 = p1;p2.print();return 0;
}
5.2 默认赋值运算符函数局限
(1)当类中包含指针数据成员且该指针指向堆上分配的内存时,默认的赋值运算符函数(编译器自动生成的)就无法满足需求,这可能会导致浅拷贝问题,进而引发内存泄漏或悬空指针等错误。
(2)默认的赋值运算符执行的是浅拷贝,也就是只复制指针的值,而不复制指针所指向的内存。这会造成两个对象的指针成员指向同一块内存,当其中一个对象被销毁时,它会释放这块内存,而另一个对象的指针就会变成悬空指针。另外,如果两个对象都尝试释放同一块内存,会导致重复释放,引发未定义行为。
class Person
{
public://构造函数Person(const int* age) :_age(new int(*age)){cout << "构造函数" << endl;}//打印函数void print()const{cout << "age=" << *_age << endl;}//析构函数~Person(){delete _age;cout << "析构函数" << endl;}
private:int* _age;
};int main(void)
{int age1 = 20;int age2 = 30;Person p1(&age1);p1.print();Person p2(&age2);p2.print();p2 = p1;return 0;
}
问题分析:
当执行 p2 = p1; 时,会调用编译器自动生成的默认赋值运算符。默认赋值运算符执行的是浅拷贝,即只复制指针的值,而不复制指针所指向的内存。这会导致 p1 和 p2 的 _age 指针指向同一块内存。由于浅拷贝,当 p2 对象被销毁时,会释放 _age 所指向的内存。此时,p1 的 _age 指针就会变成悬空指针。当 p1 对象被销毁时,再次释放同一块内存,会导致重复释放,引发未定义行为。
5.3 解决办法
为了解决浅拷贝的问题,需要自定义赋值运算符函数,实现深拷贝。深拷贝会为新对象分配新的内存,并将原对象的数据复制到新的内存中。
class Person
{
public://构造函数Person(const int* age) :_age(new int(*age)){cout << "构造函数" << endl;}//打印函数void print()const{cout << "age=" << *_age << endl;}//自定义赋值运算符函数Person& operator=(const Person& rhs){//自我赋值检查if (this != &rhs) {//释放当前_age空间;delete _age;_age = nullptr;_age = new int(*rhs._age);}return *this;}//析构函数~Person(){delete _age;cout << "析构函数" << endl;}
private:int* _age;
};int main(void)
{int age1 = 20;int age2 = 30;Person p1(&age1);p1.print();Person p2(&age2);p2.print();p2 = p1;return 0;
}
若你有自行定义某些特殊成员函数,编译器会为类自动生成以下 6 个默认函数:
- 默认构造函数
- 析构函数
- 拷贝构造函数
- 拷贝赋值运算符
- 移动构造函数(C++11 及以后)
- 移动赋值运算符(C++11 及以后)
注意:拷贝构造函数、赋值运算符函数、析构函数,如果需要手动定义其中的一个,那么另外两个也需要手动定义。 三合成原则