是“const”；按值传递时函数参数中必需的吗？

Question

在以下 C++ 函数中：

void MyFunction(int age, House &purchased_house)
{
    // ...
}

void MyFunction(const int age, House &purchased_house)
{
    // ...
}

在这两个函数中，age 都是按值传递的。我想知道 const 关键字是否必要：对我来说这似乎是多余的，但也很有帮助（作为额外的指示，变量不会改变）。

有人对上述哪一个（如果有的话）更好有什么意见吗？

Answer 1

首先，它只是一个实现细节，如果您将const放在那里，不要将其放在声明集（标头）中。仅将其放在实现文件中：

// header
void MyFunction(int age, House &purchased_house);

// .cpp file
void MyFunction(const int age, House &purchased_house);
{
    ...
}

定义中参数是否为 const 纯粹是实现细节，不应该成为接口的一部分。

这种事我不常见，我也不会这么做。拥有参数 const 会让我更困惑而不是帮助，因为我会立即将其模式匹配失败为“const int &age”:) 当然，这与使用 const 完全不同另一个层面：

// const is a *good* thing here, and should not be removed,
// and it is part of the interface
void MyFunction(const string &name, House &purchased_house);
{
    ...
}

在这种情况下，const 将影响函数是否可以更改调用者的参数。这个意义上的const应该尽可能多地使用，因为它可以帮助确保程序的正确性并改进代码的自记录。

Answer 2

我建议阅读赫伯·萨特。卓越的 C++。其中有一章“常量正确性”。

“事实上，对于编译器来说，无论是否在值参数前面包含此 const，函数签名都是相同的。”

这意味着这个签名

void print(int number);

实际上与以下相同：

void print(int const number);

因此，对于编译器来说，声明函数的方式没有区别。并且您不能通过将 const 关键字放在按值传递参数前面来重载它。

进一步阅读 H​​erb Sutter 的建议：

“避免在函数声明中使用 const 传值参数。如果不被修改，仍将参数设置为 const 在同一函数的定义中。”

他建议避免这种情况：

void print(int const number);

因为该 const 令人困惑、冗长且多余。

但在定义中，您应该这样做（如果您不更改参数）：

void print(int const number)
{
   // I don't want to change the number accidentally here
   ...
}

因此，您将确保即使在函数体 1000 行之后，您始终保持数字不变。编译器将禁止您将数字作为非常量引用传递给另一个函数。

Answer 3

恕我直言，这是过度使用。
当您说“const int Age，...”时，您实际上说的是“您甚至无法更改函数内的本地副本”。您所做的实际上是在程序员想要更改年龄/通过非常量引用传递它时，通过强制他使用另一个本地副本来降低程序员代码的可读性。

任何程序员都应该熟悉按引用传递和按值传递之间的区别，就像任何程序员都应该理解“const”一样。

Answer 4

你不仅表明它不会改变，它还会阻止你的代码认为它可以改变，并且它会在编译时被捕获。

Answer 5

请参阅 Meyers 和“Effective C++”，并充分使用 const，尤其是在引用传递语义方面。

在原子变量的情况下，效率并不重要，但代码清晰度仍然有好处。

Answer 6

嗯，正如其他人已经说过的，从C++语言的角度来看，上面的const对函数签名没有影响，即无论是否const<，函数类型都保持不变/code> 是否存在。它在抽象 C++ 语言级别上的唯一影响是您无法在函数体内修改此参数。

然而，在较低级别，如果编译器足够聪明，应用于参数值的 const 修饰符可以带来一些优化优势。考虑两个具有相同参数集的函数（为了简单起见）

int foo(const int a, const double b, const long c) {
   /* whatever */
}

void bar(const int a, const double b, const long c) {
   /* whatever */
}

假设在代码中的某处调用它们，如下所示

foo(x, d, m);
bar(x, d, m);

通常，编译器在调用函数之前准备带有参数的堆栈帧。在这种情况下，堆栈通常会准备两次：每次调用一次。但聪明的编译器可能会意识到，由于这些函数不会更改其本地参数值（用 const 声明），因此为第一次调用准备的参数集可以安全地重用于第二次调用。因此它只能准备一次堆栈。

这是一种相当罕见且晦涩的优化，只有在调用时已知函数的定义（相同的翻译单元或高级的全局优化编译器）时才能起作用，但有时可能值得一提。

说它“毫无价值”或“没有效果”是不正确的，即使对于典型的编译器来说可能是这种情况。

另一个值得一提的考虑因素具有不同的性质。有一些编码标准，要求编码人员不要更改初始参数值，例如“不要将参数用作普通局部变量，参数值应在整个函数中保持不变”。这是有道理的，因为有时它可以更容易地确定函数最初给出的参数值（在调试器中，在函数体内）。为了帮助执行此编码标准，人们可能会在参数值上使用 const 说明符。值不值钱是另外一个问题了...

Answer 7

使用 const 的好处之一是，您不会意外更改 MyFunction 中间的 age 值（如果您忘记了它不是通过引用传递）。一个“缺点”是您无法使用 foo.process(++age); 等代码回收 age。

Answer 8

你是对的，“const int Age”的唯一目的是年龄不能改变。然而，这对于大多数程序员来说可能非常令人困惑。因此，如果这些方法没有在您的代码中广泛使用，我建议省略 const。

Answer 9

第二种变体更好。在第一个中，您可能会意外更改变量年龄。

Answer 10

如果（且仅当）您将在任何其他不会被修改的局部变量上使用它，您应该在参数上使用 const：

const int age_last_year = age - YEAR;

有时在可能的情况下将局部变量标记为 const 很方便，因为这意味着您可以查看声明并知道这就是值，而无需考虑中间代码。您将来可以轻松地更改它（并确保您没有破坏函数中的代码，如果变量现在表示的内容略有不同，则可以更改变量的名称，这是可以更改的，而不是以前的不可更改的事物）。

与此相反，它确实使代码更加冗长，并且在简短的函数中，哪些变量发生变化而哪些变量没有变化几乎总是非常明显。

所以，要么：

void MyFunction(const int age, House &purchased_house)
{
    const int age_last_year = age - YEAR;
}

要么：

void MyFunction(int age, House &purchased_house)
{
    int age_last_year = age - YEAR;
}

Answer 11

以下是我发现的一些很棒的文章和一本书，解释了使用 const 的优点：

• C++ const 正确性

• C++ 专家的建议：保持常量正确

• 来自 Scott Meyers 的有效 C++

---

我可以向您提出以下格言吗？

如果一个对象/变量可以被限定为常量，那么它应该是。最坏的情况下，它不会花费任何费用。充其量，您将记录代码中对象/变量的作用，这将使编译器有机会进一步优化您的代码。

一些编译器忽略了使用“const”来挖掘优化的潜力，这导致许多专家在可以使用常量参数按值时忽略了它。这种做法需要更加严格，但不会有害。在最坏的情况下，你不会失去任何东西，但你也不会获得任何东西，在最好的情况下，你会从使用这种方法中获益。

---

对于那些似乎不了解函数/方法的按值参数中 const 的实用程序的人...这里有一个简短的示例，解释了原因：

.cpp

void WriteSequence(int const *, const int);

int main()
{
    int Array[] = { 2, 3, 4, 10, 12 };
    WriteSequence(Array, 5);
}


#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;
void WriteSequence(int const *Array, const int MAX)
{
    for (int const * i = Array; i != Array + MAX; ++i)
      cout << *i << endl;
}

如果我删除前面的 const 会发生什么int MAX 和我在里面写了 MAX + 1 这样吗？

void WriteSequence(int Array[], int MAX)
{
    MAX += MAX;
    for (int * i = Array; i != Array + MAX; ++i)
      cout << *i << endl;
}

那么你的程序就会崩溃！现在，为什么有人会写“MAX += MAX;” ？也许是人为错误，也许程序员那天感觉不舒服，或者也许程序员根本不知道如何编写 C/C++ 代码。如果你有 const，代码甚至都不会编译！

安全代码就是好代码，当你拥有它时添加“const”不需要任何成本！

---

这是来自不同帖子的非常相似问题的答案：

“当参数时，const 毫无意义
是按值传递的，因为你不会
修改调用者的对象。”

错误。

这是关于自我记录你的代码
以及你的假设。

如果你的代码有很多人在工作
在它上面，你的功能是
不平凡那么你应该标记
“const”你所做的任何事情
能。写工业实力时
代码，你应该始终假设
你的同事都是精神病患者
尽其所能地得到你
（特别是因为通常是你自己
将来）。

此外，正如有人提到的
早些时候，它可能对编译器有帮助
稍微优化一下（尽管这是一个
远射）。

这是链接：答案。

Answer 12

拥有一个通过值 const 传递的原始类型几乎毫无价值。将 const 传递给函数通常作为与调用者的契约有用，即函数不会更改该值。在这种情况下，因为 int 是按值传递的，所以函数无法进行任何在函数外部可见的更改。

另一方面，如果不对对象进行任何更改，则引用和重要对象类型应始终使用 const。理论上，这可能允许一些优化，但最大的胜利是我上面提到的合同。当然，缺点是它会使您的界面变得更大，并且将 const 改造为现有系统（或使用不在各处使用 const 的第 3 方 API）是一件困难的事情。