C++面向对象：常成员函数详解与应用

"常成员函数的使用-C++面向对象程序设计（谭浩强版）。PPT" 在C++中，面向对象编程（OOP）是一种重要的编程范式，它基于类和对象的概念。常成员函数是OOP的一个关键特性，主要用于处理只读数据成员。以下是对常成员函数及相关知识点的详细解释： 1. **常量数据成员**：在类的定义中，可以通过在数据成员前加上`const`关键字来声明它们为常量，这意味着这些数据成员的值在对象的生命周期内不能被修改。例如： ```cpp class MyClass { public: const int readOnly; // ... }; ``` 在这里，`readOnly`是一个只读属性，一旦初始化，就不能再改变。 2. **常成员函数**：常成员函数是在类中定义的，承诺不会修改对象的状态（即不会改变任何数据成员的值）。常量成员函数通过在其函数声明后面加上`const`关键字来指定。这样，常对象（声明为`const`的对象）只能通过常成员函数访问其数据成员。例如： ```cpp class MyClass { public: void readOnlyFunction() const { // 只读操作，不能修改数据成员 } // ... }; ``` 常成员函数在处理只读对象时非常有用，因为它确保了不会无意中改变对象状态。 3. **常对象与常成员函数**：常对象是声明为`const`的对象，创建这样的对象后，不能通过非const成员函数来修改其数据成员。如果尝试这样做，编译器会报错。例如： ```cpp MyClass const obj; obj.readOnlyFunction(); // 正确 obj.mutableFunction(); // 错误，常对象不能调用非const成员函数 ``` 4. **const-correctness**：这是C++中的一种最佳实践，强调正确使用`const`关键字以提高代码的清晰度和安全性。常成员函数不能调用非const成员函数，因为这可能会违反常量性约定。如果一个成员函数不会修改对象状态，应声明为const，以向编译器和程序员传达这一信息。 5. **运算符重载**：C++允许重载运算符以适应类的特定需求。常量上下文中的运算符重载也应该返回常量引用或常量对象，以保持常量性。 6. **继承与多态**：常成员函数在继承体系中也扮演重要角色。虚函数（`virtual`函数）可以是const的，这允许通过基类指针或引用调用派生类的常成员函数，即使对象实际上是派生类的实例。 7. **虚函数与多态性**：虚函数是实现多态的基础，允许通过基类接口调用派生类的方法。常量成员函数可以是虚函数，使得在常量对象上调用派生类的实现成为可能。 8. **异常处理与命名空间**：C++提供异常处理机制来处理程序运行时的错误。常量成员函数在抛出或捕获异常时也应保持其常量性。命名空间用于避免全局命名冲突，常量成员函数可以在命名空间中定义和使用。 常成员函数是C++面向对象编程的重要组成部分，它们有助于确保对象状态的不变性和代码的正确性。理解和熟练使用常成员函数是成为精通C++的程序员的关键一步。