何时在函数参数中使用 const 和 const 引用？

Question

当编写一个传递给它的参数的 C++ 函数时，根据我的理解，如果可以保证对象不会更改，则应始终使用 const ；如果指针不会更改，则应始终使用 const 指针。

还有什么时候建议这种做法？

例如，什么时候会使用 const 引用？与仅通过指针传递它相比，有哪些优点？

如果一个字符串实际上已经是一个不可变的对象，那么这个 void MyObject::Somefunc(const std::string& mystring) 又如何呢？

Answer 1

不幸的是，询问是否添加 const 是一个错误的问题。

将非常量引用与传递非常量指针进行比较

void modifies(T ¶m);
void modifies(T *param);

这种情况主要与风格有关：您希望调用看起来像 call(obj) 还是 call(&obj)?然而，有两点差异很重要。如果您希望能够传递 null，则必须使用指针。如果要重载运算符，则不能使用指针。

将 const ref 与 by value 进行比较

void doesnt_modify(T const ¶m);
void doesnt_modify(T param);

这是一个有趣的情况。经验法则是“复制成本低”类型通过值传递——这些类型通常是小类型（但并非总是如此）——而其他类型则通过 const ref 传递。但是，如果您无论如何都需要在函数中进行复制，则 应该通过按值。 （是的，这暴露了一些实现细节。C'est le C++。）

比较 const 指针与非修改加重载

void optional(T const *param=0);
// vs
void optional();
void optional(T const ¶m); // or optional(T param)

这与上面的非修改情况相关，除了传递参数是选修的。这三种情况之间的差异最小，因此请选择让您的生活最轻松的一种。当然，非常量指针的默认值由您决定。

按值传递的 const 是一个实现细节

void f(T);
void f(T const);

这些声明实际上是完全相同的函数！ 当按值传递时，const 纯粹是一个实现细节。 尝试一下：

void f(int);
void f(int const) {/*implements above function, not an overload*/}

typedef void C(int const);
typedef void NC(int);
NC *nc = &f;  // nc is a function pointer
C *c = nc;  // C and NC are identical types

Answer 2

一般规则是，尽可能使用 const，只有在必要时才忽略它。 const 可以使编译器进行优化，并帮助您的同行了解您的代码的用途（并且编译器将捕获可能的误用）。

至于你的例子，字符串在 C++ 中不是不可变的。如果将对字符串的非const引用传递给函数，该函数可能会修改它。 C++ 没有内置到语言中的不变性概念，您只能使用封装和 const 来模拟它（但这永远不会是无懈可击的）。

在思考了 @Eamons 评论并阅读了一些内容之后，我同意优化并不是使用 const 的主要原因。主要原因是要有正确的代码。

Answer 3

这些问题是基于一些不正确的假设，因此没有真正的意义。

std::string 不会对不可变字符串值建模。它对可变值进行建模。

不存在“常量引用”这样的东西。有对 const 对象的引用。这种区别很微妙但很重要。

函数参数的顶级 const 仅对函数实现有意义，对纯声明（编译器忽略它）没有意义。它不会告诉调用者任何信息。这只是对实施的限制。例如，int const 作为函数的纯声明中的参数类型几乎没有意义。但是，std::string const& 中的const 不是顶级。

通过引用传递 const 可以避免低效的数据复制。一般来说，对于将数据传递到函数中的参数，您可以按值传递小项（例如 int），并通过引用 const 传递可能较大的项。在机器代码中，对const的引用可以被优化掉或者可以被实现为指针。例如，在 32 位 Windows 中，int 为 4 个字节，指针为 4 个字节。因此，参数类型 int const& 不会减少数据复制，但对于头脑简单的编译器来说，可以引入额外的间接寻址，这意味着效率稍低——因此存在小/大区别。

干杯&呵呵，，

Answer 4

const 引用相对于 const 指针的主要优点如下：很明显，参数是必需的并且不能为 NULL。
反之亦然，如果我看到一个 const 指针，我立即假设它不是引用的原因是该参数可能为 NULL。