验证动量守恒定律:CONST重点解析

Const，Const 函数，Const 变量，函数后面的 Const ------------------------const对象只能调用const成员函数！-----------------------
 
看到 const 关键字，C++程序员首先想到的可能是 const  常量。这可不是良好的条件反
射。如果只知道用 const  定义常量，那么相当于把火药仅用于制作鞭炮。const  更大的魅力
是它可以修饰函数的参数、返回值，甚至函数的定义体。
 
const  是 constant  的缩写，“恒定不变”的意思。被 const  修饰的东西都受到强制保护，可
以预防意外的变动，能提高程序的健壮性。所以很多 C++程序设计书籍建议： “Use const
whenever you need”。
 
                  1.用 const  修饰函数的参数 
 
如果参数作输出用，不论它是什么数据类型，也不论它采用“指针传递”还是“引用传递”，
都不能加 const  修饰，否则该参数将失去输出功能。const  只能修饰输入参数：
 
如果输入参数采用“指针传递”，那么加 const 修饰可以防止意外地改动该指针，起到保护
作用。 
 
例如 StringCopy  函数：
 
void StringCopy(char *strDestination, const char *strSource);
 
其中 strSource  是输入参数，strDestination 是输出参数。给 strSource  加上 const 修饰后，  如
果函数体内的语句试图改动 strSource  的内容，编译器将指出错误。 
 
如果输入参数采用“值传递” ，由于函数将自动产生临时变量用于复制该参数，该输入参数
本来就无需保护，所以不要加 const  修饰。
 
例如不要将函数void Func1(int x)  写成void Func1(const int x)。同理不要将函数void Func2(A
a)  写成 void Func2(const A a)。其中 A  为用户自定义的数据类型。
 
对于非内部数据类型的参数而言，象 void Func(A a)  这样声明的函数注定效率比较底。因为
函数体内将产生 A  类型的临时对象用于复制参数 a，而临时对象的构造、复制、析构过程
都将消耗时间。
 
为了提高效率，可以将函数声明改为 void Func(A &a)，因为“引用传递”仅借用一下参数
的别名而已，不需要产生临时对象。但是函数 void Func(A &a)  存在一个缺点： 
 
“引用传递”有可能改变参数 a，这是我们不期望的。解决这个问题很容易，加 const 修饰
即可，因此函数最终成为 void Func(const A &a)。
 
以此类推，是否应将 void Func(int x)  改写为 void Func(const int &x)，以便提高效率？完全
没有必要，因为内部数据类型的参数不存在构造、析构的过程，而复制也非常快，“值传递”和“引用传递”的效率几乎相当。
 
问题是如此的缠绵，我只好将“const &”修饰输入参数的用法总结一下。
 
 
对于非内部数据类型的输入参数，应该将“值传递”的方式改为“const  引用传递” ，目的
是提高效率。例如将 void Func(A a) 改为 void Func(const A &a)。
 
对于内部数据类型的输入参数，不要将“值传递”的方式改为“const  引用传递” 。否则既
达不到提高效率的目的，又降低了函数的可理解性。例如 void Func(int x)  不应该改为 void
Func(const int &x)。
 
                  2 .用 const 修饰函数的返回值 
如果给以“指针传递”方式的函数返回值加 const  修饰，那么函数返回值（即指针）的内容
不能被修改，  该返回值只能被赋给加 const  修饰的同类型指针。例如函数
const char * GetString(void);
如下语句将出现编译错误：
char *str = GetString();
正确的用法是
const char *str = GetString();
如果函数返回值采用“值传递方式”，由于函数会把返回值复制到外部临时的存储单元中，
加 const  修饰没有任何价值。
例如不要把函数 int GetInt(void) 写成const int GetInt(void)。
同理不要把函数 A GetA(void)  写成const A GetA(void)，其中 A 为用户自定义的数据类型。
如果返回值不是内部数据类型，将函数 A GetA(void)  改写为 const A & GetA(void)的确能提
高效率。但此时千万千万要小心，一定要搞清楚函数究竟是想返回一个对象的“拷贝”还是
仅返回“别名”就可以了，否则程序会出错。
函数返回值采用“引用传递”的场合并不多，这种方式一般只出现在类的赋值函数中，目的
是为了实现链式表达。例如：
class A
{
A & operate = (const A &other); //  赋值函数
};
A a, b, c; // a, b, c  为 A  的对象
 
a = b = c; // 正常的链式赋值
(a = b) = c; // 不正常的链式赋值，但合法
如果将赋值函数的返回值加 const 修饰，那么该返回值的内容不允许被改动。上例中，语句
a = b = c  仍然正确，但是语句  (a = b) = c 则是非法的。
 
                  3. const  成员函数  (不能修改数据成员，且不允许调用非const成员函数)
任何不会修改  数据成员 的函数都应该声明为 const  类型。如果在编写
const  成员函数时，不慎修改了数据成员，或者调用了其它非 const  成员函数，编译器将指
出错误，这无疑会提高程序的健壮性。以下程序中，类 stack  的成员函数 GetCount 仅用于计数，从逻辑上讲 GetCount  应当为const  函数。编译器将指出 GetCount 函数中的错误。
class Stack
{
public:
void Push(int elem);
int Pop(void);
int GetCount(void) const; // const  成员函数
private:
int m_num;
int m_data[100];
};
int Stack::GetCount(void) const
{
++ m_num; //  编译错误，企图修改数据成员 m_num 
Pop(); //  编译错误，企图调用非 const  函数
return m_num;
}   //有一个让++m_num合法的方法：把它定义为“可变数据成员”——mutable int m_num;(告诉编译器包括const成员在内的任意成员函数都可以改变它！) 
const  成员函数的声明看起来怪怪的：const  关键字只能放在函数声明的尾部，大概是因为
其它地方都已经被占用了。 
关于 Const 函数的几点规则：
 a. const对象只能访问const成员函数,而非const对象可以访问任意的成员函数,包括const成
员函数.
b. const 对象的成员是不可修改的,然而 const 对象通过指针维护的对象却是可以修改的.
c. const成员函数不可以修改对象的数据,不管对象是否具有const性质.它在编译时,以是否修
改成员数据为依据,进行检查.
e.  然而加上 mutable 修饰符的数据成员,对于任何情况下通过任何手段都可修改,自然此时的
const 成员函数是可以修改它的
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关于const成员函数的个人理解：1，强调函数不会修改类的数据成员：const成员函数是强调该函数不会修改该类对象的数据，并且函数内部不允许调用该类的非const成员函数。通常(逻辑上)铁定不会修改成员数据的函数(或不允许修改的，例如GetXXX()) 都应定义为const成员函数。这是一种良好的编程习惯，有利于增强程序健壮性。 2，为const对象考虑：类的const对象是不能调用该类的非const成员的，提供const成员函数供它们调用。***********************************///////