C++对const引用的特殊处理、为什么函数形参的引用建议加上const？只是为了防止值被修改吗？

news2024/11/17 3:52:16

前言：我们知道普通变量、指针、函数形参，加上const修饰表示不可改变，但是引用前面加上const就有特别之处了

const日常使用

const引用的特别处理

const引用创建临时变量规则

引用形参声明为const的三个理由

const日常使用

我们知道如果我们想修改函数传入的实参的值，我们就必须传地址，也就说值传递，值传递有两种方式，一是传引用，而是传指针；

先看示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

// 传指针
void PModify(int* age, string* name)
{
	*age = 20;
	*name = "指针法";
	cout << "指针法函数内部输出：" << *age << " " << *name << endl;
}

// 传引用
void CModify(int& age, string& name)
{
	age = 33;
	name = "引用法";
	cout << "引用法函数内部输出：" << age << " " << name << endl;
}

int main()
{
	// 写一个函数修改下面两个变量的值
	int age = 10;
	string name = "赵四";

	PModify(&age, &name);

	cout << "修改后：" << age << " " << name << endl;

	cout << endl;

	CModify(age, name);

	cout << "修改后：" << age << " " << name << endl;

	return 0;
}

运行：

没有问题，引用法和指针法都正确的修改了变量的值；

下面我们把形参全部都加上const：

出错了，const形参不能被修改内容；这也是const引用的用途之一：防止实参被修改

但是，const引用还有一个很特别的用途，下面为大家介绍

const引用的特别处理

先把代码写成这样：

#include <iostream>
using namespace std;

// 传指针
void PModify(int* age, string* name)
{
	cout << "指针法函数内部输出：" << *age << " " << *name << endl;
}

// 传引用
void CModify(int& age, string& name)
{
	cout << "引用法函数内部输出：" << age << " " << name << endl;
}

int main()
{
	// 写一个函数修改下面两个变量的值
	int age = 10;
	string name = "赵四";

	PModify(&age, &name);

	CModify(age, name);

	return 0;
}

const全部去掉，主函数就调用这两个输出函数就行了，另外注意，这个时候主函数调用PModify和CModify的时候，传入的实参是变量；

运行一下：

正常输出没有问题；

那么我们如果实参传入常量呢？字面量？如下：

编译不通过，因为他需要的是一个地址，我们这里传了一个常量，肯定不行啊；

那么形参是引用的函数可以吗？（盲猜一下不可以）：

也不行；

我这里先展示解决方法，再为大家讲解为什么；

我们只需要在引用形参前面加上const，那么就可以传入常量了，如下：

那么指针也有这种待遇吗？

还是不行，这是为什么呢？

因为C++对引用的const做了优化，他会创建临时变量，让引用指向临时变量；

const引用创建临时变量规则

什么时候将会创建临时变量呢？

1、引用为const

2、数据对象的类型是正确的，但不是左值

3、数据对象的类型不正确，但是可以转换为正确的类型

我们先来讲一下什么是左值，什么是右值：

左值是可以被引用的数据对象，可以通过地址访问他们，例如：变量、数据元素、结构体成员、引用和解引用的指针；

右值包括字面常量（用双引号包含的字符串除外）和包含多项的表达式

首先第一点引用为const这是必须的，也不需要证明；

再看第二点

怎么理解这句话呢？下面我为大家举个栗子：

看过我之前的文章《引用和指针》的小伙伴应该知道，引用的本质也是取地址，那么这个常量（右值）8我们可以取地址吗？

不可以；所以编译未通过啊；

那么我们加上const呢？

编译通过了，是因为加上const之后，常量（右值）8就是个地址或者是就是个左值了吗？

不是的

是因为满足了条件2，成功的触发了创建临时变量的功能！

就是这个道理，类型匹配的但不是左值的时候，如果我们的引用是const，那么他就会创建临时变量；

他的本质和下面两行代码没有区别：

红框1==红框2；

再看第三点：数据对象的类型不正确，但是可以转换为正确的类型；

先看代码：

#include <iostream>
using namespace std;

// 传指针
void PModify(const int* age, const string* name)
{
	cout << "指针法函数内部输出：" << *age << " " << *name << endl;
}

// 传引用
void CModify(const int& age, const string& name)
{
	cout << "引用法函数内部输出：" << age << " " << name << endl;
}

int main()
{
	CModify(18, "赵四");

	return 0;
}

运行：