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const 成员函数

Q: 「const 成员函数」这节课中我会学到什么？

标记只读方法 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 C++ Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

标记只读方法

const 成员函数 是 CoddyKit 上的免费 C++ Academy 课时。这是第 2 节课，共 4 节。你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。这是 C++ Academy 学习路径的一部分，你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 C++ Academy 课程共包含 4 节课。

什么是 const 成员函数

标记为 const 的成员函数承诺不会修改对象可观察到的状态。该关键字位于参数列表之后。

#include <iostream>

class Counter {
    int n = 0;
public:
    int value() const { return n; }   // read-only
    void inc() { ++n; }
};

int main() {
    Counter c;
    c.inc();
    std::cout << c.value() << "\n";
}

const 对象调用 const 方法

在 const 对象上只能调用 const 成员函数。禁止调用非 const 方法。

#include <iostream>

class Counter {
    int n = 0;
public:
    int value() const { return n; }
    void inc() { ++n; }
};

int main() {
    const Counter c;
    std::cout << c.value() << "\n";   // OK
    // c.inc();                        // ERROR
}

this 变为 const

在 const 成员函数中，this 是指向 const 的指针，因此编译器会拒绝任何修改成员的尝试。

将每个只读方法标记为 const

获取器、查询函数和打印函数都应标记为 const。这样它们就能作用于 const 对象和 const 引用。

const 重载

您可以同时提供某个方法的 const 和非 const 版本；编译器会根据对象是否为 const 来选择版本。

#include <iostream>
#include <vector>

class Box {
    std::vector<int> v{1, 2, 3};
public:
    int& at(int i) { return v[i]; }              // mutable access
    const int& at(int i) const { return v[i]; }  // read-only access
};

int main() {
    Box b;
    b.at(0) = 99;
    std::cout << b.at(0) << "\n";
}

mutable 关键字

mutable 成员即使在 const 方法中也可以更改——适用于不属于逻辑状态的缓存或计数器。

#include <iostream>

class Cache {
    mutable int hits = 0;
    int data = 42;
public:
    int get() const { ++hits; return data; }   // hits is mutable
    int hitCount() const { return hits; }
};

int main() {
    Cache c;
    c.get(); c.get();
    std::cout << c.hitCount() << "\n";
}

逻辑 const 与物理 const

const 保护对象的逻辑状态；mutable 允许缓存等实现细节发生变化，而不会破坏这一承诺。

const 方法与 const 引用

接收 const& 的函数只能对该对象调用 const 方法——这是将查询函数标记为 const 的又一个理由。

#include <iostream>

class Counter {
    int n = 5;
public:
    int value() const { return n; }
};

void report(const Counter& c) {
    std::cout << c.value() << "\n";   // needs value() to be const
}

int main() { Counter c; report(c); }

返回 const 引用

const 访问器通常返回 const&，以便公开成员而不允许修改或复制。

不要移除 const 限定

使用 const_cast 修改真正的 const 对象会产生未定义行为。对于合理的例外情况，请改用 mutable。

遵循 const 正确性的类

设计良好的类会将每个不改变状态的方法标记为 const，因此能在程序的各种 const 上下文中无缝工作。

快速检查

请测试您对 const 成员函数的理解。

回顾

您学会了将只读方法标记为 const，了解 const 对象只能调用 const 方法，掌握如何按 const 重载，以及 mutable 如何允许修改实现细节。请避免使用 const_cast，并从一开始就设计出遵循 const 正确性的类。

常见问题解答

「const 成员函数」课时是免费的吗？

是的 — 「const 成员函数」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习（内置代码编辑器和全天候 AI 导师）并解锁 C++ Academy 课程的其余内容，请升级到 CoddyKit PRO。 C++ Academy 课程共包含 4 节课。

「const 成员函数」这节课中我会学到什么？

标记只读方法你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 C++ Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

学习 C++ Academy 需要有经验吗？

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 C++ Academy 课程适合初学者到高级学习者，你可以从这里开始或从头开始，按照自己的节奏学习。这是第 2 节课，共 4 节。

「const 成员函数」课时需要多长时间？

大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动，所以你能稳步进步，并在网页和应用中从离开的地方继续。

我能在这节 C++ Academy 课中编写并运行代码吗？

能。每节 C++ Academy 课都包含内置代码编辑器，你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码，并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

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