const用于声明不可变性,确保数据安全;static控制生命周期与作用域,实现共享与状态保持。

在C++面试中,const和static是考察频率极高的两个关键字。它们不仅关乎语法细节,更体现了对内存管理、作用域控制和面向对象设计原则的理解。掌握其核心用法,能有效提升代码质量和面试表现。
const 关键字:定义不变性
const的核心是“常量正确性”,它声明了程序中的不变部分,让编译器帮助我们防止意外修改,提高代码的健壮性和可读性。
- 修饰变量:声明后必须初始化,之后不可更改。与#define相比,const具有类型安全和作用域概念,是更优的常量定义方式。
- 修饰指针:区分“指向常量的指针”(const int* ptr)和“常量指针”(int* const ptr)。前者不能通过指针修改值,但指针本身可变;后者指针本身不可变,但可以修改所指向的值。两者结合(const int* const ptr)则完全不可变。
- 修饰函数参数:对于自定义类型,使用const引用(const MyClass& obj)传递,既能避免拷贝开销,又能保证函数内不会修改原对象,是标准做法。
- 修饰成员函数:在成员函数声明末尾添加const,表示该函数为“常量成员函数”。它承诺不修改类的任何非mutable成员变量。常对象只能调用这类函数。
- 修饰返回值:当返回一个较大的对象时,若不希望调用者修改它,应返回const引用(const MyClass&),防止返回值被当作左值使用。
static 关键字:控制生命周期与可见性
static的功能取决于其应用的上下文,主要用来改变变量的存储期或函数/变量的作用域。
- 修饰局部变量:变量的存储位置从栈转移到静态存储区。它只在第一次进入作用域时初始化一次,并在整个程序运行期间持续存在,保留上次调用后的值。
- 修饰全局变量和函数:限制其链接性为内部链接(internal linkage)。这意味着该变量或函数仅在当前编译单元(.cpp文件)内可见,无法被其他文件通过extern访问,有效避免了命名冲突。
- 修饰类成员变量:该成员不再属于某个具体对象,而是属于整个类。所有该类的对象共享同一份静态成员变量。它必须在类外进行定义和初始化(如 int MyClass::count = 0;)。
- 修饰类成员函数:静态成员函数属于类本身而非类的实例。它没有this指针,因此只能直接访问类的静态成员变量和其他静态成员函数。可以通过类名直接调用,无需创建对象,常用于实现工具方法或获取类级别的信息。
基本上就这些。理解const和static的关键在于明确它们的应用场景和背后的目的:const是为了“防错”,而static是为了“控范围”或“保状态”。
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