条款03 尽可能使用 const

1. 将某些东西声明为 const 可帮助编译器侦测出错误用法；
2. const 尽可能地被施加于任何作用域内的对象、函数参数、函数返回类型、成员函数本体；
3. 要注意下面”const 成员函数，案例一“中的情况；
4. 当 const 和 non-const 成员函数有着实质等价的实现时，令 non-const 版本调用 const 版本可避免代码重复。

char greeting[] = "Hello";
char* p = greeting;	// non-const pointer, non-const data
const char* p = greeting;	// non-const pointer, const data
char* const p = greeting;	// const pointer, non-const data
const char* const p = greeting;	// const pointer, const data

const 出现在星号左边，表示被指物是常量；
const 出现在星号右边，表示指针自身是常量；
const 出现在星号两边，表示被指物和指针两者都是常量。

注意： 如果被指物是常量，有些程序员会将关键字 const 写在类型之前，有些人会把它写在类型之后、星号之前。两种写法的意义相同，所以下列两个函数接受的参数类型是一样的：

void f1(const Widget* pw);	// f1获得一个指针，指向一个常量的（不变的）Widget对象
void f2(Widget const * pw);	// 与f1相同

STL迭代器

STL迭代器系以指针为根据塑模出来，所以迭代器的作用就像个 T* 指针。声明迭代器为 const 就像声明指针为 const 一样（即声明一个 T* const 指针），表示这个迭代器不得指向不同的东西，但它所指的东西的值是可以改动的。如果你希望迭代器所指的东西不可被改动（即希望STL模拟一个 const T* 指针），你需要的是 const_iterator：

std::vector<int> vec;
...
const std::vector<int>::iterator iter = vec.begin(); // iter的作用像个T* const
*iter = 10;	// ok！改变iter所指物
++iter;	// error！iter是const

std::vector<int>::const_iterator cIter = vec.begin(); //cIter的作用像个const T*
*cIter = 10;	// error！*cIter是const
**cIter;	// ok！改变cIter

const 成员函数

将 const 用于成员函数的目的，是为了确认该成员函数可作用于 const 对象身上。

• const 成员函数重要的原因：
  ① 使 class 接口比较容易被理解。这是因为，得知哪个函数可以改动对象内容而哪个函数不行，很是重的。
  ② 它们使“操作const对象”成为可能，使得更高效地编写代码。

• 引入 mutable
  成员函数只有在不更改对象之任何成员变量（static除外）时才可以说是 const。
  若想让某个非 static 成员变量的值能被 const 成员函数修改，可以使用mutable。

  案例一：

  class CTextBlock {
  public:
  	...
      // 该成员函数是const，函数内没有修改pText的指向，因此编译能通过。
      char& operator[] (std::size_t position) const
      { return pText[position]; }	
  private:
  	char* pText;
  }
  

  const CTextBlock cctb("Hello");	// 声明一个常量对象
  char* pc = &cctb[0]; // 调用operator[]取得一个指针，指向cctb的数据
  *pc = 'J'; // 修改了cctb的数据
  

  案例二：

  class CTextBlock {
  public:
  	...
      std::size_t length() const;
  private:
  	char* pText;
      mutable std::size_t textLength;	// const成员函数也可改变其值
      mutable bool lengthIsValid;	// const成员函数也可改变其值
  };
  
  std::size_t CTextBlock::length() const
  {
  	if(!lengthIsValid) {
      	textLength = std::strlen(pText);
          lengthIsValid = true;
      }
      return textLength;
  }
  

• 在 const 和 non-const 成员函数中避免重复
  下面这段代码会有很多重复的部分，增加了编译、维护时间，有代码膨胀现象。

  class TextBlock {
  public:
  	...
      const char& operator[](std::size_t position) const
      {
      	...	// 操作一
          ...	// 操作二
          return text[position];
      }
      
      char& operator[](std::size_t position)
      {
      	...	// 操作一
          ...	// 操作二
          return text[position];
      }
  private:
  	std::string text;
  }
  

  因此，可以用 non-const 的函数调用 const 的函数，减少重复代码。

  class TextBlock {
  public:
  	...
      const char& operator[](std::size_t position) const
      {
      	...	// 操作一
          ...	// 操作二
          return text[position];
      }
      
      // 调用const的成员函数
      char& operator[](std::size_t position)	
      {
      	return 
          	const_cast<char&>( // 将op[]返回值的const转除
              	static_cast<const TextBlock&>(*this) // 为*this加上const
                  	[position] // 调用const op[]
              );
      }
  ...
  }
  

  注意： 不可使用 const 的函数调用 non-const 的函数！！！因为，使用 const 成员函数的目的是确保函数不会修改成员变量的值，而 non-const 成员函数可修改成员变量的值。若在 const 函数内调用 non-const 就会产生矛盾。相反，non-const 函数调用 const 函数不会出现这种问题。