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 一、 Accustoming Yourself to C++

Rule 03： Use const whenever possible.

条款03：尽可能的使用const

const就是常量，它允许你指定一个语义约束，编译器会强制实施这项约束。

多才多艺的关键字const 有多种用途：

① 在classes 外部修饰global 或 namespace 作用域中的常量

② 修饰文件、函数 或 区块作用域（block scope ）中被声明为static的对象

③ 用它修饰classes内部的 static 和 non-static 成员变量

几个重要的作用

1.对于指针

对于指针，可以设定 指针自身 、 指针所指物 或 两者都是（或都不是） const

分辨方法也很简单：如果const出现在星号（*）左面，表示被指针所指的物是常量，如果出现在右面，表示指针自身是常量。

自此，也可以扩展到 迭代器 （ iterator ）

如果你想表示这个迭代器不得指向不同的东西，但它所指的东西的内容是可以改动的：

const std::vector<int>::iterator iter

std::vector<int>::const_iterator iter

在一个函数声明中，const 可以和 函数返回值、各参数、函数自身 产生关联。

①函数的返回值

令函数返回一个常量值，往往可以降低因客户错误而造成的意外，而又不至于放弃安全性和高效性。

②函数的参数

除非你有需要改动参数或local const对象，否则请将它们声明为const。仅仅几个字符，可以帮你省下很多的烦恼。

③函数自身（const成员函数）

const实施于成员函数的理由有两个：

<1> 它们使classes接口比较容易理解（可以明确知道哪个函数可以改动对象内容，而哪个不能）

<2> 它们使“操作const对象”成为可能。 这个是 "pass by reference to const 方式传递对象"技术的基础。

而且，在重载方面，还有一个很重要的特性。

对于一个类，两个函数：

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

std::cout<<tb[0];   // 没问题，读一个non-const
tb[0] = ' x ';    // 没问题，写一个non-const
std::cout<<ctb[0];    // 没问题，读一个const
ctb[0] = ' x ';    // 错误，写一个const

此处要注意一下 non-const operator[] 的返回类型是个 reference to char （引用char型），不是char，

否则 tb[0] = ‘ x ‘将无法通过编译。

对于 成员函数如果是const意味性 有两个流派：bitwise 和 logical

——bitwise const 阵营

奉行： 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。也就是说它不更改对象内的任何一个bit（位）。

优点：很容易侦测违反点，编译器只需要寻找成员变量的赋值动作即可。

不足：不幸的是许多成员函数虽然不十足具备const性质却能通过bitwise测试。

可以看下面这个例子：

const CTextBlock cctb("Hello");
char* pc = &cctb[0];
*pc = 'J';

——logical const 阵营

奉行：一个const成员函数可以修改它所处理的对象内的某些bits，但只有在客户端监测不出的情况下才如此。

例如 你的CTextBlock class 有可能高速缓存（cache）文本区块的长度以便询问：

class CTextBlock
{
public:
    ...
    std::size_t length() const;
private:
    char* pText;
    std::size_t textLength;<span style="white-space:pre">	</span>// 最近一次计算的文本区块长度。
    bool lengthIsValid;<span style="white-space:pre">		</span>// 目前长度是否有效
};
std::size_t CTextBlock::length() const
{
    if( !lengthIsValid)
   {
        textLength = std::strlen( pText );<span style="white-space:pre">	</span>// 错误！在const 成员函数内不能赋值给这俩者
        lengthIsValid = true;
    }
    return textLength;
}

length实现肯定不是 bitwise const ，因为textLength 和 lengthIsValid都可能被修改。它们两者被修改对const CTextBlock 对象而言虽然可以接受，但编译器不同意。

所以就用一个mutable（可变的）来解决，用mutable来释放掉non-static 成员变量的bitwise constness约束

class CTextBlock
{
public:
    ...
    std::size_t length() const;
private:
    char* pText;
    mutable std::size_t textLength;	// 这些成员变量即使在
    mutable bool lengthIsValid;		// const成员函数内也可更改
};

std::size_t CTextBlock::length() const
{
    if( !lengthIsValid)
   {
        textLength = std::strlen( pText );	// 现在可以这样
        lengthIsValid = true;
    }
    return textLength;
}

这个问题是由上面问题产生的，mutable固然可以解决变量的问题，但是如果这个东西很长，

我们则需要些两份很长很长的怪物，so scary！

这就需要non-const来调用const的东西来避免重复，这样改动也方便一些，

{

为什么不让const调用non-const的？

拜托，const成员函数承诺绝不改变其对象的逻辑状态，non-const没有

}

这样就需要 调用 转型 这个概念，看下面的例子：

class TextBlock
{
public:
	...
	const char& operator[](std::size_t position) const
	{
	...
	...
	...
	return text[position];
	}
	char& operator[](std::size_t position)
	{
		return
			const_cast<char&>(
			static_cast<const TextBlock&>(*this) [position]
			);
	}
	...
};

static_cast     将non-const对象转换成const对象

const_cast     移除const

结束语：

const是一个非常奇妙的且非比寻常的东西，

它可以用在 指针和迭代器上；

在指针、迭代器及reference指涉的对象身上；

在函数参数和返回类型上；

在local变量身上； 

在成员函数身上，

等等。。。。

Please remember：

<1> 将某些东西声明为 const 可帮助编译器侦测出错误用法。const可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。

<2> 编译器强制实施bitwise constness，但你编写程序时应该使用 conceptual constness（概念上的常量性）。

<3> 当const和non-const 成员函数有着实质等价的实现时，令non-const版本用const版本可避免代码重复。

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《Effective C++ 》学习笔记——条款03