C++之善用const修饰成员函数

前言

​ 在C++编程中，使用const修饰成员函数是一种非常重要的技术手段，它能够提高代码的可维护性、可读性，并且有助于编译器进行更好的优化。下面将介绍一些在类中善用const修饰成员函数的案例，以及相应的代码示例。请尤其注意第二点和第三点在实际编程中的应用。

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1. 约束函数对成员变量的修改

​ 通过在成员函数后面添加const关键字，我们可以约束该函数不能修改类的成员变量。这样一来，我们就能够清晰地表明哪些函数是用来修改对象状态的，哪些函数是用来访问对象状态的。

class A
{
public:
	A(int val = 10):m_val(val)
	{

	}

	// 成员函数修改了成员变量，不能声明为const
	void setVal(int val)
	{
		m_val = val;
	}

	// 成员函数不修改成员变量，应该声明为const
	int getVal() const
	{
		return m_val;
	}
private:
	int m_val;
};
void test1()
{
	A a1;
	cout << a1.getVal() << endl;
}

运行结果：

2. 允许 const 对象调用

​ 当一个对象被声明为const时，只能调用它的const成员函数。如果类中没有明确标记为const的成员函数，那么 const 对象 将无法调用任何成员函数，因为编译器无法保证这些函数不会修改对象的状态。const 对象调用非 const 成员函数，本质上属于一种权限的放大。

class A
{
public:
	// ...
	int getVal()	// 注意这里没有const修饰成员函数
	{
		return m_val;
	}
private:
	int m_val;
};
void test1()
{
	A a1;
	cout << a1.getVal() << endl;

	const A a2;
	cout << a2.getVal() << endl;
}

编译报错：

同时我们不难发现，a1 对象（非const对象）可以调用const成员函数，因为这属于权限的缩小。

3. 在重载函数中提供重载决策

​ 如果一个成员函数被声明为const，那么它与同名但没有被声明为const的函数构成重载。这样一来，根据对象的 const 属性，可以决定调用哪个版本的函数，提供更好的灵活性。

class B
{
public:
	B(int val = 10) :m_val(val)
	{

	}

	// getVal 函数的两个重载版本
	int getVal() const
	{
		cout << "Const function!" << endl;
		return m_val;
	}
	int getVal()
	{
		cout << "Non-const function!" << endl;
		return m_val;
	}
private:
	int m_val;
};
void test2()
{
	B b1;
	const B b2;

	b1.getVal();
	b2.getVal();
}

运行结果：

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总结

​ 通过善用const修饰成员函数，我们能够在C++代码中提高代码的可维护性、可读性，并且更好地支持类的设计和重载。