在 C++ 中尽可能使用 const 吗？答案

【问题标题】：Use const wherever possible in C++?在 C++ 中尽可能使用 const 吗？
【发布时间】：2014-04-12 16:57:30
【问题描述】：

正如Effective C++一书中所述：“尽可能使用 const。”，人们会假设这个定义：Vec3f operator+(Vec3f &other); 最好定义为 Vec3f operator+(const Vec3f &other) const;，甚至更好地定义为 const Vec3f operator+(const Vec3f &other) const; .

或带有 5 个 const 关键字的示例：const int*const Foo(const int*const&)const;

当然，你应该只在可以有一个的地方包含 const。我问的是尽可能使用它们是一种好习惯吗？虽然它确实为您提供了更多错误安全代码，但它可能会变得非常混乱。或者，例如，您是否应该忽略指针和引用 const（除非您真的需要它），而只在类型本身上使用它，如 const int* Foo(const int* parameter)const;，这样它最终不会太混乱？

附加信息： http://duramecho.com/ComputerInformation/WhyHowCppConst.html

提前致谢！

【问题讨论】：

在返回类型上放置一个顶级 const 在 C++11 中失去了它的价值，但除此之外，是的，const-correctness 有帮助。
指针和引用 const 在作为函数参数传递时比值 const 更重要远。通过值传递时，您传递的是副本，与通过指针或引用传递时不同。
如果函数没有修改它们，你应该通过 const 引用传递函数参数，看起来凌乱是无关紧要的。成员函数如果不修改对象就应该是 const，看起来乱七八糟是无关紧要的。
@PetrBudnik, const 关于按值传递的参数被完全忽略，所以它不仅不重要重要，而且不重要
@JonathanWakely “忽略”是什么意思？尝试编译 void foo(int const a) { a += 1; }...与引用或指针不同。因此，不在函数声明中使用它并不是什么大不了的事。但是如果你使用它，它不会被忽略，即使是复制也会被编译器强制执行。

标签： c++ pointers reference constants keyword

【解决方案1】：

尽可能使用const 通常是一件好事，但这是一个糟糕的措辞。您应该使用const在任何可能且有意义的地方。

最重要的是（它可能很少会打开额外的优化机会）它是一种记录您不修改某些内容的意图的方法。

在您给出的成员operator+ 的具体示例中，最好的解决方案不是制作所有内容const，而是一个独立的operator+，它基于成员operator+= 并按值接受一个参数像这样：

T operator+(T one, T const& two) const { return one += two; }

此解决方案适用于出现在加号两侧的T，它允许链接，它不复制代码，并且它允许编译器执行最大优化。
operator+ 的语义要求制作一个副本，因此您也可以让编译器制作它（另一个将被优化）。

可以将one 制作成const&，但是您必须手动制作副本，这可能不是最佳的（而且难以理解）。

【讨论】：

【解决方案2】：

C++ FAQ:

如果您发现普通类型安全可以帮助您使系统正确（它做;特别是在大型系统中），您会发现 const 正确性也有帮助。

当您想确保不会意外或有意更改变量时，您应该使用const。一些常量（全局和静态类、字符串和整数，但不是具有重要构造函数的变量）可以放置在可执行文件的只读部分中，因此如果您尝试写入它会导致分段错误。

您应该明确地使用const 作为遵循此原则的函数以及函数参数的说明符。如果您不必更改实际参数，请将其设为const。这不会限制此类函数的可能用法，而是扩展它们，因为现在它们可能用于const 参数和const 对象。

在声明中

const int* foo(const int* const&) const;

每个const 都有不同的含义，是的，显然应该使用它如果需要。

总结

使用const 可以提高程序的类型安全性。

C++ FAQ:

[18.3] 我应该尝试“早点”还是“晚点”让事情 const 正确？

在非常、非常、非常开始。

【讨论】：

【解决方案3】：

当使用const 时，你是在告诉编译器一些事情。

然后它可以使用该信息来检查您是否在做您不应该做的事情，并使其能够优化代码。

所以当使用const 时，它会变得更聪明。

【讨论】：

使用const 几乎不会帮助优化，如果编译器可以判断您是否正在修改对象，那么它可以执行相同的优化而不需要const。见gotw.ca/gotw/081.htm
一旦你开始使用 const 它也可能导致不必要的临时创建和销毁。例如，当函数不修改对象时，将 const 对象传递给非成本参数。您需要始终如一地使用它才能获得好处。
@QuentinUK 我不这么认为。让我们考虑一下这种情况：如果你按值传递，如果它是一个左值，无论它是否是 const ，都会生成一个副本。但是，如果您通过引用传递，则根本无法传递您的对象，因为编译器假定可以修改该对象。所以是的，如果你仍然想传递你的对象，你将不得不创建一个副本（明确地）。但这不是错误，而是它的设计。
我想我已经看到了这一点，因为 VS2010 的“功能”，stackoverflow.com/questions/7189420/…

【解决方案4】：

我认为尽可能使用const 是一个好方法。正如其他答案所指出的，它为您的代码添加了隐式文档并提高了类型安全性。

很高兴知道您可以调用const 函数而不必担心它们是否会更改对象的内部状态，并且传递const 指针或对其他对象的引用将使其免受封装破坏。它还允许拥有const 引用的对象从该引用指向的任何内容中获得最大价值。

此外，从一开始就应用const 是一个好主意，因为以后添加可能会很痛苦。例如，如果你有一个类：

class A
{
public:

  //...

  int getCount()
  {
    return m_count;
  }

private:
  int m_count;
}

还有一个：

class B
{
public:

  //...

  int getInternalCount()
  {
    return m_a->getCount();
  }

private:
  A* m_a;
}

而你想做的事：

void foo( const B* b )
{
  int count = b->getInternalCount();

  //-- Do something
}

这是一个完全有效的用例，但您必须将const 添加到多个位置以支持它（B::getInternalCount() 和A::getCount()）。如果您从一开始就这样做，实际上使用const 非常容易，并且它使设计对其他开发人员更加明显。如果您自己工作，它仍然有很大帮助，但并不那么令人担忧。不过，在团队中工作时，我发现当我们开始执行 const 并改进我们的一些遗留代码以更加遵守它时，它真的很有帮助。

长话短说：我建议始终使用它。

【讨论】：

【解决方案5】：

const 的最初目的是处理当您使用magic numbers 和一般硬编码值时出现的问题。

有点愚蠢，但风景如画的例子说明了这一点。这样的代码容易出错且不方便。

c1 = 3.14159 * diameter1;
c2 = 3.14159 * diameter2;

您最好将 Pi 定义为常数。

const double PI = 3.14159;
c1 = PI * diameter1;
c2 = PI * diameter2;

与变量相比，常量具有“特权”。在您的示例中，通过 const 引用传递其他向量是有意义的，因为由于此函数将接受临时（右值）作为其参数。

Vec3f operator+(const Vec3f &other) const;

// Would not be possible with Vec3f operator+(Vec3f &other) const;
Vec3f v = u + Vec3f(1, 0, 0);

使用constexpr，您可以在上下文中使用常量，例如静态数组分配

constexpr std::size_t LENGTH = 10;
int arr[LENGTH];

所以这并不是为了防止你不小心设置了一些随机值（你必须是非常愚蠢的程序员才会犯这样的错误）。尽可能使用它是没有意义的，但只有在你想指定一个常量时才有意义。

这不是我第一次看到“Effective C++”中的奇怪陈述。

【讨论】：