C++中const修饰类成员怎么用
在C语言中，const关键字用于定义常量，可以用于修饰各种数据类型，如整型、字符型、指针型等。在C++中，const关键字同样可以定义常量，同时也可以用于修饰类的成员。当const用于修饰类的成员时，其含义和用法与修饰其他变量的方式稍有不同。在本文中，我们将详细讨论C++中const修饰类成员的用法，包括为什么需要const修饰类成员、const成员变量的定义和初始化方式、const成员函数的定义和使用、以及const成员函数与重载函数的关系等内容。
一、为什么需要const修饰类成员
在C++中，类成员和普通变量一样具有可修改性。一旦成员变量被定义之后，程序可以随时对其进行修改。然而，在某些情况下，我们需要保证类成员的不可修改性，以避免出现不可预期的后果。比如：
1.防止类成员被无意间修改。将一个类成员变量设为const，可以确保该变量在对象构造后不会被修改。
2.增加代码可读性。另外，将类成员设为const也可以增加代码的可读性，让其他程序员可以清楚地知道哪些变量是不可修改的。
3.兼容性。在面向对象程序设计中，有时候需要将常量传递给类成员函数。如果该函数不是const函数，则无法接收const参数，因此需要将类成员设为const，以便接收const参数。
二、const成员变量的定义和初始化方式
在C++中，const成员变量的定义方式与普通成员变量不同。在定义const成员变量时，必须在其前面加上const关键字，并在其后面赋初值。例如：
class A {
public:
const int MAX_NUM = 100; // 定义const类成员变量
};
需要注意的是，const成员变量的初始化只有在构造函数中完成，在对象构造之后，就不能再修改其值了。也就是说，当我们使用const关键字修饰类成员时，该成员只能在构造函数的初始化列表中被初始化，不能在构造函数体中被赋值。例如：
// 定义classB类，其中包含const成员变量x和构造函数
class B {
public:
const int x;
B() : x(5){ // 初始化const成员变量x
// x = 6; // ERROR! 给const成员变量赋值，编译器报错
}
};
从上面的代码中可以看到，在B类的构造函数中，我们使用了初始化列表的方式给const成员变量x赋了一个常量值5。如果我们在构造函数体中再次给x赋值，则会引发编译器错误。这是因为const成员变量的赋值只能在初始化列表中完成，一旦被初始化，就不能再被修改。
三、const成员函数的定义和使用
与普通成员函数不同，const成员函数在函数参数列表的后面加上const关键字。该关键字的作用是告诉编译器，该函数不会修改对象的数据成员，因此可以在const对象上调用。例如：
class C {
public:
int GetData() const; // 声明const成员函数
private:
int m_data;
};
int C::GetData() const { // 实现const成员函数
// m_data = 100; // ERROR! const函数不能修改类成员变量
return m_data;
}
从上述代码中可以看到，const成员函数可以访问但不能修改类的成员变量。这样做的好处是，可以确保const对象的数据成员不会被误修改，在多线程编程和大型项目中非常实用。
需要注意的是，如果我们试图在const成员函数中修改类的成员变量，编译器会报错。这是因为在C++中，const成员函数能够在非const对象和const对象上都能够被调用，并且在两种情况下具有不同的调用意义。如果我们在const成员函数中修改类的成员变量，则无法保证在const对象上调用该函数时仍然具有不变性，因此编译器会给出错误提示。
四、const成员函数与重载函数
在C++中，有些函数只是修改了类成员变量的值，而不会修改其他数据成员。考虑下面的例子：
class D {
public:
void SetData(int data); // 普通成员函数
void SetData(int data) const; // const成员函数
private:
int m_data;
};
这个例子定义了两个重载函数SetData， 个是普通成员函数，可以修改类的成员变量；第二个是const成员函数，不能修改类的成员变量。当我们调用SetData函数时，编译器会自动根据对象的类型选择相应的函数。例如：
D d1;
const D d2;
d1.SetData(5); // 调用普通成员函数
d2.SetData(6); // 调用const成员函数
从上述代码中可以看到，在调用SetData函数时，d1类型为普通类型，因此将调用普通成员函数；而d2类型为const类型，因此将调用const成员函数。这个特性是基于函数的参数类型匹配机制实现的，而不是基于函数的返回值类型，因此不能将两个函数的参数类型相同，但返回类型不同。如果我们把两个函数的参数类型相同，但返回类型不同，将会出现编译错误。例如：
class E {
public:
int GetData() const; // const成员函数
float GetData() const; // ERROR! 返回类型相同但函数名和参数类型相同
private:
int m_data;
};
从上述代码中可以看到，Member function 'float E::GetData() const' has a different coverage of the const qualifier than the member function 'int E::GetData() const'，这是编译器给出的错误提示。这是因为两个函数的参数类型和函数名相同，但是返回类型不同，这使得编译器无法决定具体调用哪一个函数。因此，在C++中，const成员函数和非const成员函数之间应该避免名称和参数类型相同，返回类型不同的情况。
总结
通过以上的讨论，我们可以了解到，在C++中，const修饰类成员的定义和使用有如下要点：
1. const成员变量必须在定义时初始化，并且只能在构造函数中按照初始化列表的方式赋值。一旦被初始化，其值就不能被修改。
2. const成员函数不能修改数据成员的值，但可以访问数据成员。
3. C++根据对象类型的不同，自动选择调用相应的const或非const成员函数，并且两个函数的名称和参数类型不能相同，返回类型不同。
通过合理地使用const关键字，我们可以提高代码的可读性和安全性，减少出错的可能性，为大型项目的稳定性和安全性提供有力支持。