【C++】类的默认成员函数----const成员函数（超详细解析）

news2025/7/10 4:02:12

一、前言

二、const成员函数

🍎const修饰类的成员函数

💦问题1

💦问题2

💦针对const成员函数的常考面试题（重点！！）

🍐取地址及const取地址操作符重载

三、共勉

一、前言

在我们前面学习的类中，我们会定义成员变量和成员函数，这些我们自己定义的函数都是普通的成员函数，但是如若我们定义的类里什么也没有呢？是真的里面啥也没吗？如下：
class Date {};
如果一个类中什么成员都没有，简称为空类。空类中什么都没有吗？并不是的，任何一个类在我们不写的情况下，都会自动生成6个默认成员函数。

【默认成员函数概念】：用户没有显式实现，编译器会生成的成员函数称为默认成员函数

⭐其中上次的博客已经详细的讲解了构造函数&&析构函数的使用方法与拷贝构造函数和赋值运算符重载，所以本次博客将继续深度的讲解const成员函数问题⭐

二、const成员函数

🍎const修饰类的成员函数

【概念】：将const修饰的“成员函数”称之为const成员函数，const修饰类成员函数，实际修饰该成员函数隐含的this指针，表明在该成员函数中不能对类的任何成员进行修改

💦问题1

假如我现在有一个日期类，并且有如下的Func函数即调用情况：
class Date
{
public:
	//构造函数
	Date(int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	void Printf()
	{
		cout << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

void Func(const Date& d)
{
	d.Printf();
}

int main()
{
	Date d1(2023, 11, 1);
	d1.Printf();
	Date d2(2023, 11, 2);
	Func(d2);
	return 0;
}
此时却出现了报错，这是为什么呢？

很明显，这里Func函数d的调用Print()出错了，而d1调用Print()却没出错，为何呢？

这里涉及到权限问题。我们先把实际调用过程中，隐含的this指针写出来：
如果对 this指针不了解的朋友可以看这篇博客：this 指针详解

Print()函数里的const修饰this本身，this不能修改，但是this可以初始化，接着我们要搞清楚&d1和&d的类型分别是啥：

&d1：Date*
&d：const Date*

Date*传给Date* const没有问题，都是可读也可修改，所以d1调用Print()不会出错
而const Date* 指向的内容不能被修改，可是当它传给Date*时就出错了，因为Date*是可以修改的，这里传过去会导致权限放大。所以当然d调用Print()函数报错。

⭐解决办法：
加上const去保护this指向的内容，也就是在Date*的前面加上const：
void Print(const Date* const this)
{
	cout << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;
}
但是这里又不能之间加上const，因为this指针是隐含的，你不能显示的将const写出来。因此，C++为了解决此问题，允许在函数后面加上const以达到刚才的效果：
void Print() const// 编译器默认处理成：void Print(const Date* const this)
{
	cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
此时我const Date*传给const Date*就是权限不变，自然不会出错了，同样我Date*传给const Date*就是权限缩小也不会有问题。因为权限不能放大，只能缩小或不变。

正确的代码：
class Date
{
public:
	//构造函数
	Date(int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	void Printf()  const     // void Printf(Date* const this)
	{
		cout << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

void Func(const Date& d)
{
	d.Printf();   // d.Printf(&d);
}

int main()
{
	Date d1(2023, 11, 1);
	d1.Printf();           // d1.Printf(&d);
	Date d2(2023, 11, 2);
	cout << endl;
	Func(d2);
	return 0;
}

💦问题2

假如我们遇到如下，自定义类型的比较情况：
class Date
{
public:
	//构造函数
	Date(int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	bool operator<(const Date& d)
	{
		if (_year < d._year ||
			_year == d._year && _month < d._month ||
			_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day)
		{
			return true;
		}
		else
		{
			return false;
		}
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	Date d1(2023, 11, 1);
	const Date d2(2023, 11, 2);
	cout << endl;
	d1 < d2;
	d2 < d1;
	return 0;
}
此时却出现了报错，这是为什么呢？

首先对于第一个比较来说d1和d2都是权限的保持

接着对于第二个比较来说d1传递过去是权限的缩小，本来是可以修改了，现在不能修改；d2传递过去就变成了【权限的放大】，原本的d2是const，但是this指针并没有加[const]做修饰，所以就造成了【权限方法】的问题

那要怎么去做一个修改呢？此时就可以使用到我们上面所讲到的【const成员函数】，为当前的隐藏形参this 加上一个const做修饰，此时就可以做到【权限保持】
bool operator<(const Date& d) const

💦针对const成员函数的常考面试题（重点！！）

问题1：const对象可以调用非const成员函数吗？

这个当然不可以。我们前面已经说过了，若 const对象去调用非const成员函数，会造成【权限放大】的现象，原本在类外const对象的内容是不可以修改的，但是到了函数内部却有可以修改了，这是不被允许的

问题2：非const对象可以调用 const成员函数吗？

这个当然是可以的。非const对象本身就是可读可写的，那在函数内部你要去修改或者不修改都不会有影响

问题3：const成员函数内可以调用其它的非const成员函数吗？

不可以，const成员函数内部只能调用const成员函数。因为const成员函数内部的this指针已经具有常属性的，万一这个非const成员函数去修改了成员变量的内容就会出问题了

问题4：非const成员函数内可以调用其它的const成员函数吗？

可以，权限缩小

🍐取地址及const取地址操作符重载

class Date
{
public:
    //取地址&重载
	Date* operator&()
	{
		return this;
	}
    //const取地址&重载
	const Date* operator&()const
	{
		return this;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
当然，如果我们自己不写&重载，编译器也会默认生成，可以通过打印来看看：