const
作用
1. 修饰变量,说明该变量不可以被改变;
2. 修饰指针,分为指向常量的指针(pointer to const)和自身是常量的指针(常量指针,const pointer);
3. 修饰引用,指向常量的引用(reference to const),用于形参类型,即避免了拷贝,又避免了函数对值的修改;
4. 修饰成员函数,说明该成员函数内不能修改成员变量。
const 的指针与引用
1. 指针
∙ 指向常量的指针(pointer to const)
∙ 自身是常量的指针(常量指针,const pointer)
2. 引用
∙ 指向常量的引用(reference to const)
∙ 没有 const reference,因为引用本身就是 const pointer
(为了方便记忆可以想成)被 const 修饰(在 const 后面)的值不可改变,如下文使用例子中的 p2、p3。
使用
// 类
class A
{
private:
const int a; // 常对象成员,只能在初始化列表赋值
class A
{
private:
const int a; // 常对象成员,只能在初始化列表赋值
public:
// 构造函数
A() : a(0) { };
A(int x) : a(x) { }; // 初始化列表
// const可用于对重载函数的区分
int getValue(); // 普通成员函数
int getValue() const; // 常成员函数,不得修改类中的任何数据成员的值
};
void function()
{
// 对象
A b; // 普通对象,可以调用全部成员函数、更新常成员变量
const A a; // 常对象,只能调用常成员函数
const A *p = &a; // 指针变量,指向常对象
const A &q = a; // 指向常对象的引用
// 指针
char greeting[] = "Hello";
char* p1 = greeting; // 指针变量,指向字符数组变量
const char* p2 = greeting; // 指针变量,指向字符数组常量(const 后面是 char,说明指向的字符(char)不可改变)
char* const p3 = greeting; // 自身是常量的指针,指向字符数组变量(const 后面是 p3,说明 p3 指针自身不可改变)
const char* const p4 = greeting; // 自身是常量的指针,指向字符数组常量
}
// 函数
const A *p = &a; // 指针变量,指向常对象
const A &q = a; // 指向常对象的引用
// 指针
char greeting[] = "Hello";
char* p1 = greeting; // 指针变量,指向字符数组变量
const char* p2 = greeting; // 指针变量,指向字符数组常量(const 后面是 char,说明指向的字符(char)不可改变)
char* const p3 = greeting; // 自身是常量的指针,指向字符数组变量(const 后面是 p3,说明 p3 指针自身不可改变)
const char* const p4 = greeting; // 自身是常量的指针,指向字符数组常量
}
// 函数
void function1(const int Var); // 传递过来的参数在函数内不可变
void function2(const char* Var); // 参数指针所指内容为常量
void function3(char* const Var); // 参数指针为常量
void function4(const int& Var); // 引用参数在函数内为常量
// 函数返回值
const int function5(); // 返回一个常数
const int* function6(); // 返回一个指向常量的指针变量,使用:const int *p = function6();
int* const function7(); // 返回一个指向变量的常指针,使用:int* const p = function7();
void function2(const char* Var); // 参数指针所指内容为常量
void function3(char* const Var); // 参数指针为常量
void function4(const int& Var); // 引用参数在函数内为常量
// 函数返回值
const int function5(); // 返回一个常数
const int* function6(); // 返回一个指向常量的指针变量,使用:const int *p = function6();
int* const function7(); // 返回一个指向变量的常指针,使用:int* const p = function7();
static
多态性与虚函数作用
1. 修饰普通变量,修改变量的存储区域和生命周期,使变量存储在静态区,在 main 函数运行前就分配了空间,如果有初始值就用初始值初始化它,如果没有初始值系统用默认值初始化它。
2. 修饰普通函数,表明函数的作用范围,仅在定义该函数的文件内才能使用。在多人开发项目时,为了防止与他人命名空间里的函数重名,可以将函数定位为 static。
3. 修饰成员变量,修饰成员变量使所有的对象只保存一个该变量,而且不需要生成对象就可以访问该成员。
4. 修饰成员函数,修饰成员函数使得不需要生成对象就可以访问该函数,但是在 static 函数内不能访问非静态成员。
this 指针
1. this 指针是一个隐含于每一个非静态成员函数中的特殊指针。它指向调用该成员函数的那个对象。
2. 当对一个对象调用成员函数时,编译程序先将对象的地址赋给 this 指针,然后调用成员函数,每次成员函数存取数据成员时,都隐式使用 this 指针。
3. 当一个成员函数被调用时,自动向它传递一个隐含的参数,该参数是一个指向这个成员函
数所在的对象的指针。
4. this 指针被隐含地声明为: ClassName const this,这意味着不能给 this 指针赋值;在 ClassName 类的 const 成员函数中,this 指针的类型为:const ClassName const,这说明不能对 this 指针所指向的这种对象是不可修改的(即不能对这种对象的数据成员进行赋值操作);
5. this 并不是一个常规变量,而是个右值,所以不能取得 this 的地址(不能 &this)。
在以下场景中,经常需要显式引用 this 指针:
∙ 为实现对象的链式引用;
∙ 为避免对同一对象进行赋值操作;
∙ 在实现一些数据结构时,如 list。
inline 内联函数
特征
∙ 相当于把内联函数里面的内容写在调用内联函数处;
∙ 相当于不用执行进入函数的步骤,直接执行函数体;
∙ 相当于宏,却比宏多了类型检查,真正具有函数特性;
∙ 编译器一般不内联包含循环、递归、switch 等复杂操作的内联函数;
∙ 在类声明中定义的函数,除了虚函数的其他函数都会自动隐式地当成内联函数。
使用
inline 使用
// 声明1(加 inline,建议使用)
inline int functionName(int first, int second,...);
/
inline int functionName(int first, int second,...);
/
/ 声明2(不加 inline)
int functionName(int first, int second,...);
// 定义
inline int functionName(int first, int second,...) {/****/};
// 类内定义,隐式内联
class A {
int doA() { return 0; } // 隐式内联
}
// 类外定义,需要显式内联
class A {
int doA();
}
inline int A::doA() { return 0; } // 需要显式内联
int functionName(int first, int second,...);
// 定义
inline int functionName(int first, int second,...) {/****/};
// 类内定义,隐式内联
class A {
int doA() { return 0; } // 隐式内联
}
// 类外定义,需要显式内联
class A {
int doA();
}
inline int A::doA() { return 0; } // 需要显式内联
编译器对 inline 函数处理步骤
1. 将 inline 函数体复制到 inline 函数调用点处;
2. 为所用 inline 函数中的局部变量分配内存空间;
3. 将 inline 函数的的输入参数和返回值映射到调用方法的局部变量空间中;
4. 如果 inline 函数有多个返回点,将其转变为 inline 函数代码块末尾的分支(使用 GOTO)。
优缺点
优点
∙ 内联函数同宏函数一样将在被调用处进行代码展开,省去了参数压栈、栈帧开辟与回收,结果返回等,从而提高程序运行速度。
∙ 内联函数相比宏函数来说,在代码展开时,会做安全检查或自动类型转换(同普通函数),而宏定义则不会。
∙ 在类中声明同时定义的成员函数,自动转化为内联函数,因此内联函数可以访问类的成员变量,宏定义则不能。
∙ 内联函数在运行时可调试,而宏定义不可以。
虚函数(virtual)可以是内联函数(inline)吗?
Are "inline virtual" member functions ever actually "inlined"?
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