C語(yǔ)言的const

注：c語(yǔ)言部分cosnt引用自《c語(yǔ)言深度剖析》一書(shū)。

1. const關(guān)鍵字

const 是 constant 的縮寫(xiě)，是恒定不變的意思，也翻譯為常量、常數(shù)等。很不幸，正是因?yàn)檫@一點(diǎn)，很多人都認(rèn)為被 const 修飾的值是常量。這是不精確的，精確的說(shuō)應(yīng)該是只讀的變量，其值在編譯時(shí)不能被使用，因?yàn)榫幾g器在編譯時(shí)不知道其存儲(chǔ)的內(nèi)容。或許當(dāng)初這個(gè)關(guān)鍵字應(yīng)該被替換為 readonly。那么這個(gè)關(guān)鍵字有什么用處和意義呢？

const 推出的初始目的，正是為了取代預(yù)編譯指令，消除它的缺點(diǎn)，同時(shí)繼承它的優(yōu)點(diǎn)。我們看看它與 define 宏的區(qū)別。 （很多人誤以為 define 是關(guān)鍵字，然而并不是）。在C和C++中都有const關(guān)鍵字，但是他們的各自表示的意義是有所差別的。

2. const 修飾的只讀變量

定義 const 只讀變量，具有不可變性。

例如：

const int Max=100;intArray[Max];這里請(qǐng)?jiān)?Visual C++6.0 里分別創(chuàng)建.c 文件和.cpp 文件測(cè)試一下。你會(huì)發(fā)現(xiàn)在.c 文件中，編譯器會(huì)提示出錯(cuò)，而在.cpp 文件中則順利運(yùn)行。為什么呢？我們知道定義一個(gè)數(shù)組必須指定其元素的個(gè)數(shù)。這也從側(cè)面證實(shí)在 C 語(yǔ)言中， const 修飾的 Max 仍然是變量，只不過(guò)是只讀屬性罷了；而在 C++里，擴(kuò)展了 const 的含義，我們?cè)诤竺嬗懻摗?/p>

注意： const 修飾的只讀變量必須在定義的同時(shí)初始化，想想為什么？

答：只讀，不可寫(xiě)。因此定義后不可再次賦值。

留一個(gè)問(wèn)題： case 語(yǔ)句后面是否可以是 const 修飾的只讀變量呢？請(qǐng)動(dòng)手測(cè)試一下。

答：case后面只能跟整形或者字符型的常量或常量表達(dá)式；因此，在C語(yǔ)言中不可以，C++中可以。void select(int a){ const int b = 10; switch (a) { case  b: cout << "hello" << endl;   break;  default:   break; }}int main(){ select(10); return 0;}

3. 節(jié)省空間，避免不必要的內(nèi)存分配，同時(shí)提高效率

編譯器通常不為普通 const 只讀變量分配存儲(chǔ)空間，而是將它們保存在符號(hào)表中，這使得它成為一個(gè)編譯期間的值，沒(méi)有了存儲(chǔ)與讀內(nèi)存的操作，使得它的效率也很高。

例如：

#define M 3 //宏常量
const int N=5; //此時(shí)并未將 N 放入內(nèi)存中
......
int i=N; //此時(shí)為 N 分配內(nèi)存，以后不再分配！
int I=M; //預(yù)編譯期間進(jìn)行宏替換，分配內(nèi)存
int j=N; //沒(méi)有內(nèi)存分配										// 注：取第一次分配時(shí)的地址給 j
int J=M; //再進(jìn)行宏替換，又一次分配內(nèi)存！

const 定義的只讀變量從匯編的角度來(lái)看， 只是給出了對(duì)應(yīng)的內(nèi)存地址， 而不是象#define一樣給出的是立即數(shù)，所以， const 定義的只讀變量在程序運(yùn)行過(guò)程中只有一份拷貝（因?yàn)樗侨值闹蛔x變量，存放在靜態(tài)區(qū)），而#define 定義的宏常量在內(nèi)存中有若干個(gè)拷貝。

#define 宏是在預(yù)編譯階段進(jìn)行替換，而 const 修飾的只讀變量是在編譯的時(shí)候確定其值。

#define 宏沒(méi)有類型，而 const 修飾的只讀變量具有特定的類型。

4. 使用cosnt修飾

4.1 修飾一般變量

一般常量是指簡(jiǎn)單類型的只讀變量。這種只讀變量在定義時(shí)，修飾符 const 可以用在類型說(shuō)明符前，也可以用在類型說(shuō)明符后。例如：int const i=2; 或 const int i=2;

4.2 修飾數(shù)組

定義或說(shuō)明一個(gè)只讀數(shù)組可采用如下格式：

int const a[5]={1, 2, 3, 4, 5};或const int a[5]={1, 2, 3, 4, 5};

4.3 修飾指針

const int *p; // p 可變， p 指向的對(duì)象不可變
int const *p; // p 可變， p 指向的對(duì)象不可變
int *const p; // p 不可變， p 指向的對(duì)象可變
const int *const p; //指針 p 和 p 指向的對(duì)象都不可變

先忽略類型名（編譯器解析的時(shí)候也是忽略類型名），我們看 const 離哪個(gè)近。 “近水樓臺(tái)先得月”，離誰(shuí)近就修飾誰(shuí)。

const int *p; //const 修飾*p,p 是指針， *p 是指針指向的對(duì)象，不可變
int const *p; //const 修飾*p,p 是指針， *p 是指針指向的對(duì)象，不可變
int *const p; //const 修飾 p， p 不可變， p 指向的對(duì)象可變
const int *const p; //前一個(gè) const 修飾*p,后一個(gè) const 修飾 p，指針 p 和 p 指向的對(duì)象
都不可變

4.4 修飾函數(shù)的參數(shù)

const 修飾符也可以修飾函數(shù)的參數(shù)，當(dāng)不希望這個(gè)參數(shù)值被函數(shù)體內(nèi)意外改變時(shí)使用。例如：void Fun(const int i);

告訴編譯器 i 在函數(shù)體中的不能改變， 從而防止了使用者的一些無(wú)意的或錯(cuò)誤的修改。

注：void Fun(int i) 在 void Fun(const int i)在C++中是一個(gè)函數(shù)，不會(huì)被認(rèn)為是重載。
可使用 typeid(i).name() 函數(shù)查看類型都為 int 類型

4.5 修飾函數(shù)的返回值

const 修飾符也可以修飾函數(shù)的返回值，返回值不可被改變。例如：const int Fun (void);

在另一連接文件中引用 const 只讀變量：

extern const int i; //正確的聲明

extern const int j=10; //錯(cuò)誤！只讀變量的值不能改變。

注意這里是聲明不是定義，注意聲明和定義的區(qū)別。

C與C++中cosnt的區(qū)別

首先，const的作用表示，使用const修飾的變量不能作左值。在初始化完成后不能被修改。

1. 在C語(yǔ)言中

1.const修飾的量，可以不用初始化（測(cè)試得）。

2.cosnt修飾的量，稱之為常變量，不可以用來(lái)初始化數(shù)組長(zhǎng)度。

3.cosnt修飾的量，無(wú)法直接修改，但可以通過(guò)指針或匯編指令等方式修改。

在 .c 文件中

	const int b;	// 無(wú)初始化， ok
	const int a = 10;
	//int arr[a] = {};		// 初始化數(shù)組長(zhǎng)度 ，error
	int* p = (int*)&a;
	*p = 30;			// 30 30 30
	printf("%d %d %d \n", a, *p, *(&a));

2. 在C++語(yǔ)言中

1.const修飾的量，必須初始化。

2.cosnt修飾的量，稱之為常量，預(yù)編譯階段全部替換，可以用來(lái)初始化數(shù)組長(zhǎng)度。

3.cosnt修飾的量，無(wú)法修改。

在 .cpp 文件中

	//const int b;	// error
	const int a = 10;
	int arr[a] = {};
	int* p = (int*)&a;
	*p = 30;			// 10 30 10
	printf("%d %d %d \n", a, *p, *(&a));
	// 注，這里的 a 和 *(&a) ，以及int arr[a]中的常量a在與編譯階段都被替換成10.

關(guān)于C++中通過(guò)指針修改常量這一點(diǎn)，可參考博客：C++中如何修改const變量

特殊情況：常量退化為常變量

	int b = 20;
	const int a = b;

3. cosnt修飾指針

3.1 常量指針

常量指針，即指向常量的指針。

const int *p;

int const *p; // const 與 int 不分先后，意義相同。

此類指針我們稱之為常量指針。顧名思義，指針指向的值是一個(gè)常量（語(yǔ)法上的，編譯器認(rèn)為該值不可通過(guò)指針修改）。

記憶方法：const修飾的 （*p），*p解引用后就是指針?biāo)?strong>指向的值。則const直接修飾該值，該值為常量。所以常量指針修飾的值為常量（不可做左值被修改）。

示例代碼：

    {
       int a = 10;
       const int* p = &a;
       int *q = p;      // 此語(yǔ)句錯(cuò)誤的，   int*  <==  const int*   的指向賦值，普通指針存在修改常量的風(fēng)險(xiǎn)，編譯器報(bào)錯(cuò)。
    }

3.2 指針常量

指針常量。即指針本身是一個(gè)常量。

int* const p;

指針是常量，即不可改變指針的指向。而指針指向的內(nèi)容任然是可修改的。

特點(diǎn)：指針常量本身任然是一個(gè)指針，也就是說(shuō) int* const p 與 int p 的類型都是 "int "類型指針。因此，我們可以認(rèn)為指針常量是一個(gè)限定了指向的指針。

記憶方法：const 修飾了 （p），p是一個(gè)指針，也就是說(shuō)const限制的p不能改變指向。

示例代碼：

    {
       int a = 10;
       int* const p = &a;
       int *q = p;      // 此語(yǔ)句正確，本質(zhì)上是指針的   int*  <==  int*   的指向賦值
    }

3.3 指向常量的指針常量

不可改變指向，且不可修改內(nèi)容的指針。
const int* const p = &a;

4. cosnt修飾二級(jí)指針

const修飾一級(jí)指針：

	int a;
	const int* p1 = &a;
	int const* p2 = &a;
	int* const p2 = &a;

const修飾二級(jí)指針：

	int a;
	int* p = &a;
	const int* p1 = &a;
	/*  cosnt無(wú)修飾類型 */
	int**       pp0 = &p;
	int** const pp1 = &p;
	/*  cosnt修飾一級(jí)指針 */
	int* const* pp2 = &p;
	/*  cosnt修飾二級(jí)指針 */
	int const** pp3 = &p1;		// int const** pp31 = &p;	// 無(wú)法從“int * *”轉(zhuǎn)換為“const int** ”
	const int** pp4 = &p1;		// const int** pp41 = &p;	// ..
	/*  cosnt修飾一級(jí)和二級(jí)指針 */
    const int* const* pp5 = &p;
	int const* const* pp6 = &p;

5. cosnt指針練習(xí)

題目一：下列表達(dá)式語(yǔ)句賦值錯(cuò)誤的是？

	int a = 10;
	const int* p = &a;
	int* q = p;		
	int a = 10;
	int* const p = &a;
	int* q = p;
	int a = 10;
	int* const p = &a;
	int* const q = p;
	int a = 10;
	int* const p = &a;
	const int* q = p;

題目二：下列表達(dá)式語(yǔ)句錯(cuò)誤的有。

// 選項(xiàng)A
int a = 10;
int* p1 = &a;
const int** q1 = &p1;	
// 選項(xiàng)B
int a = 10;
int* p2 = &a;
int* const* q2 = &p2;
// 選項(xiàng)C
int a = 10;
int* p3 = &a;
int** const q3 = &p3;
// 選項(xiàng)D
int a = 10;
int* const p4 = &a;
int** q4 = &p4;	
// 選項(xiàng)E
int a = 10;
const int* p5 = &a;
int* const* q5 = &p5;	

題目解析請(qǐng)參看博客 練習(xí)題：C++指針練習(xí) 。

總結(jié)

本篇文章就到這里了，希望能夠給你帶來(lái)幫助，也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!  

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