const对象不能调用非const成员函数
在C++中,可以用const来定义一个const对象,但const对象不可以调用类中的非const成员函数
原因
引发原因:: 由调用成员函数时隐式传入的当前对象的this
指针引起。
- 非const成员函数中的隐式参数:
classA* this
- const成员函数中的隐式参数:
const classA* this
根本原因:
- const对象的指针为
const classA* this
,因此传入非const成员函数时编译器报错(类型不匹配,无法从const 指针转换为非const指针);但传入const成员函数则类型匹配。 - 非const对象的指针为
classA* this
,可以调用const成员函数,因为const修饰符保证了不会修改该对象。
代码解释
假设有一个类,名字为test代码如下:
class test{public:void print()const;
};
我们知道C++在类的成员函数中还会隐式传入一个指向当前对象的this指针,所以在test类中,实际的print函数应该是这样的void print(test * this);
,这代表一个指向test对象的指针this被传入到了print函数中
假如现在我们用test类创建一个对象,
test obj1(12);
obj1.print();
第二句,obj1.print();
其实相当于print(&obj1);
,即把当前的对象obj1的指针传递到print()
函数,这是没问题的
如果用test类创建一个const对象,然后去调用print()函数呢?这就会出现问题
const test obj2(122);
obj2.print();
这时obj2对象的指针就会传递给test *this
指针,而obj2
的地址翻译成指针类型应该是这样的,const test* this
,即这时会出现类型不匹配的错误,在visual studio 中会出现类似于下面的错误:
所以通过上面的说明,我们知道了为什么const 对象不能调用非const成员函数。
下面解释为什么const 对象可以调用const成员函数,
class test{public:void print()const;
};
前面我们把非const成员函数print()
,翻译了一下,同样const成员函数也要翻译,void print()const;
可以翻译成 void print(const test* this);
,那么常量对象的地址翻译是const test* this;
是和void print() const;
中this指针的类型是一样的,所以常量对象可以调用const成员函数
有一个点要注意,在c++中其实是有最小权限原则的,非const对象是可以调用const成员函数的。
任何不修改成员数据的函数应该声明为const函数,这样它可以由const对象使用。
**注意:**构造函数和析构函数都不是const成员函数,因为它们在初始化和清理时,总是对对象作些修改。
引申:如何在const成员函数里修改成员 —— 按位和与按成员const
如果我们想要建立一个const成员函数,但仍然想在对象里改变某些数据,这时该怎么办呢?这关系到按位const和按成员const的区别。按位const意思是对象中的每个位是固定的,所以对象的每个位映像从不改变。按成员const意思是,虽然整个对象从概念上讲是不变的,但是某个成员可能有变化。当编译器被告知一个对象是const对象时,它将保护这个对象。
这里我们要介绍在const成员函数里改变数据成员的两种方法。
1. 强制转换const
第一种方法已成为过去,称为“强制转换const”。它以相当奇怪的方式执行。取this(这个关键字产生当前对象的地址)并把它强制转换成指向当前类型对象的指针。看来this已经是我们所需的指针,但它是一个const指针,所以,还应把它强制转换成一个普通指针,这样就可以在运算中去掉常量性。下面是一个例子:
class Y {int i, j;
public:Y() { i = j = 0; }void f() const;
};void Y::f() const {//!i++; // error((Y*)this)->j++; // ok , cast away const feature.
}
这种方法可行,在过去的程序代码里可以看到这种用法,但这不是首选的技术。问题是:this没有用const修饰,这在一个对象的成员函数里被隐藏,这样,如果用户不能见到源代码(并找到用这种方法的地方),就不知道发生了什么
2. 关键字mutable
第二种方法也是推荐的方法,就是在类声明里使用关键字mutable
,以指定一个特定的数据成员可以在一个const对象里被改变。
class Y {int i;mutable int j;
public:Y() { i = j = 0; }void f() const;
};void Y::f() const {//!i++; // error((Y*)this)->j++; // ok , mutable.
}
引申:类成员函数调用成员变量
1)const成员函数可以访问非const对象的非const数据成员、const数据成员,也可以访问const对象内的所有数据成员;
2)非const成员函数可以访问非const对象的非const数据成员、const数据成员,但不可以访问const对象的任意数据成员;
如果是通过入参的形式,则非const成员函数可以调用const对象的数据成员
例如:
class Test {public:Test(int i,int j) :value(i), non_const(j) {};void test(const Test t1) const { t1.value; }void test0(const Test& t1) const { t1.value; }void test1(const Test t) { t.value; }void test2(Test t2) { t2.value; }private:const int value;int non_const;
};
这是可以通过编译的
总结
- const对象只能调用const成员函数、不能调用非const成员函数;
- 非const对象可以调用const成员函数。
文章参考了:
https://blog.csdn.net/qq_33726635/article/details/105200480
https://blog.csdn.net/nawuyao/article/details/52748747?depth_1-
https://www.cnblogs.com/cplinux/p/5553716.html
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