C++-Programmierung/ Eigene Datentypen definieren/ Klassen und const
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Auch für Klassen gilt üblicherweise: Verwenden Sie const wann immer es möglich ist. Wie Sie bereits wissen, sollte const immer verwendet werden, wenn eine Variable nach der Initialisierung nicht mehr verändert werden soll.
Da Klassen Datentypen sind, von denen Instanzen (also Variablen) erstellt werden können, ist es natürlich möglich ein Objekt zu erstellen, das konstant ist. Da der Compiler jedoch davon ausgehen muss, dass jede Methode der Klasse die Daten (und somit das Objekt) verändert, sind Methodenaufrufe für konstante Objekte nicht möglich. Eine Ausnahme bilden jene Methoden, die ebenfalls als const gekennzeichnet sind. Ein solche Methode kann zwar problemlos Daten aus dem Objekt lesen, aber niemals darauf schreiben und auch für Dritte keine Möglichkeit bereitstellen, objektinterne Daten zu verändern.
[Bearbeiten] Konstante Methoden
Unsere Beispielklasse Auto enthält die konstante Methode info(), sie greift nur lesend auf die Membervariablen zu, um ihre Werte auszugeben. Wenn Sie ein konstantes Auto Objekt erstellen, können Sie info() problemlos aufrufen. Versuchen Sie jedoch fahren() oder tanken() aufzurufen, wird Ihr Compiler dies mit einer Fehlermeldung quittieren.
// ...
void info()const;
bool fahren(int km);
void tanken(float liter);
// ...
};
Wie Sie an diesem Beispiel sehen, lässt sich eine Methode als konstant auszeichnen, indem nach der Parameterliste das Schlüsselwort const angegeben wird. Diese Auszeichnung folgt also auch der einfachen Regel: const steht immer rechts von dem, was konstant sein soll, in diesem Fall die Methode. Da const zum Methodenprototyp zählt, muss es natürlich auch bei der Definition der Methode angegeben werden.
Es sei noch einmal explizit darauf hingewiesen, dass sich die Konstantheit einer Methode lediglich auf die Membervariablen der zugehörigen Klasse auswirkt. Es ist problemlos möglich, eine als Parameter übergebene Variable zu modifizieren.
Eine konstante Methode kann ausschließlich andere konstante Methoden des eigenen Objektes aufrufen, denn der Aufruf einer nicht-konstanten Methode könnte ja Daten innerhalb des Objektes ändern.
[Bearbeiten] Sinn und Zweck konstanter Objekte
Vielleicht haben Sie sich bereits gefragt, wofür es gut sein soll, ein Objekt als konstant auszuzeichnen, wenn der Zweck eines Objektes doch darin besteht, mit den enthaltenen Daten zu arbeiten. Beim Erstellen eines konstanten Objektes können Sie es einmalig über den Konstruktor mit Werten belegen. In diesem Fall haben Sie von einem konstanten Objekt das gleiche, wie bei konstanten Variablen von Basisdatentypen.
Oft ist es jedoch nicht möglich, alle Einstellungen zu einem Objekt über den Konstruktoraufruf festzulegen. Es fördert die Übersichtlichkeit schließlich nicht, wenn man, etwa 20 verschiedene Konstruktoren mit je etwa 50 Parametern hat. Der Ansatz, Klassen so zu gestalten, dass man immer alle Werte über den Konstruktor festlegen kann, hat also seine Grenzen. In diesem Fall hat es einfach keinen Sinn, ein Objekt bei der Erstellung konstant zu machen, denn die Einstellungen werden erst nach dem Erstellen der Objektes vorgenommen.
Wenn Sie ein so erstelltes Objekt nun allerdings an eine Funktion übergeben und diese Funktion keine Veränderungen an dem Objekt vornimmt, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass der Parameter ein konstantes Objekt ist. Innerhalb einer solchen Funktion wäre das Objekt also konstant.
[Bearbeiten] Zugriffsmethoden
Zugriffsmethoden sollten eigentlich vermieden werden, aber manchmal sind sie nützlich. Eine Zugriffsmethode macht nichts anderes, als eine Membervariable lesend oder schreibend zugreifbar zu machen:
public:
void SetWert(int wert) { m_wert = wert; }
int GetWert()const { return m_wert; }
private:
int m_wert;
};
Get-Methoden sind immer konstant, da sie den Wert ja nur lesend zugreifbar machen sollen. Eine Set-Methode kann dagegen nie mit einem konstanten Objekt benutzt werden. Im Normalfall sollten Sie jedoch keine „Getter“ oder „Setter“ benötigen, wenn doch, müssen Sie sich Gedanken darüber machen, ob das Objekt die Logik möglicherweise nicht ausreichend kapselt.
Solche Einzeiler werden normalerweise einfach direkt in die Funktionsdeklaration geschrieben, dadurch sind Sie auch gleich automatisch als inline ausgezeichnet. Dazu müssen Sie nur das Semikolon durch den Funktionsrumpf ersetzen. Sollten Sie dennoch lieber eine eigene Definition für solche Methoden machen wollen, dann achten Sie darauf, diese als Definition als inline zu kennzeichnen. Falls Sie mit Headerdateien arbeiten, dann beachten Sie, dass der Funktionsrumpf bei inline-Methoden während des Kompilierens bekannt sein muss. Die Definition muss also mit in die Headerdatei, nicht wie gewöhnlich in die Quelldatei.
