C/C++編程中const的使用詳解
1 概述:const和define的區(qū)別
先看一個典型的程序:
#include<iostream> using namespace std; int main() { int num = 1; #define t1 num + num #define t2 t1 % t1 cout << "t2 is " << t2 << endl; // t2 is 2 const int s1 = num + num; const int s2 = s1 % s1; cout << "s2 is " << s2 << endl; // s2 is 0 return 0; }
運行結(jié)果如注釋所示,分別得到“t2 is 2”、“s2 is 0”???
分析原因:const定義的常量s1、s2,則s1的值是num+num,s2的值是s1%s1,所以最后結(jié)果為“s2 is 0”;而define定義的變量作替換后,C++把cout<<"t2 is "<<t2<<endl;語句譯成了:cout<<"t2 is "<<num+num%num+num<<endl;所以結(jié)果為“t2 is 2”(1+0+1=2)
注意:define定義的內(nèi)容,建議增加使用括號()
#define t1 (num + num) #define t2 (t1 % t1)
具體分析define與const的區(qū)別,如下定義:
const float PI = 3.14; #define PI (3.14)
- 類型的安全性檢查:const常量有數(shù)據(jù)類型,而define定義宏常量沒有數(shù)據(jù)類型。則編譯器可以對前者進(jìn)行類型安全檢查,而對后者只進(jìn)行字符替換,沒有類型安全檢查(字符替換時可能會產(chǎn)生意料不到的錯誤,如上面的程序所示);
- 調(diào)試:部分調(diào)度工具可以對const常量進(jìn)行調(diào)度,但不能對宏常量進(jìn)行調(diào)度;
- 編譯器的處理方式不同:define宏是在預(yù)處理階段展開,const常量則是編譯運行階段使用;
- 存儲方式不同:define宏僅僅是展開,有幾個地方使用則展開幾次,不分配內(nèi)存;const常量會在內(nèi)存中分配地址(可以是堆中也可以是棧中);
- 效率:define定義的常量在內(nèi)存中有若干個拷貝;const定義的常量在程序運行過程中只有一份拷貝,甚至不為普通const常量分配存儲空間,而是將它們保存在符號表中,相當(dāng)于沒有了讀內(nèi)存的操作,使得效率也很高。
2. 修飾局部變量
const約束對象的訪問性質(zhì):使得對象只能讀,不能寫:不允許修改對象的值.
const 是constant 的縮寫,“恒定不變”的意思。被const 修飾的東西都受到強(qiáng)制保護(hù),可以預(yù)防意外的變動,能提高程序的健壯性。所以很多C++程序設(shè)計書籍建議:“Use const whenever you need”。
const int n=5; int const n=5;
這兩種寫法是一樣的,都是表示變量n的值不能被改變了,需要注意的是,用const修飾變量時,一定要給變臉初始化,否則之后就不能再進(jìn)行賦值了。
// C const int num = 100; (int *)&num = 4; //可以間接修改
C的const表示修飾只讀變量,但是我們可以惡意強(qiáng)制操作const對象。
接下來看看const用于修飾常量靜態(tài)字符串,例如:
const char* str="fdsafdsa";
如果沒有const的修飾,我們可能會在后面有意無意的寫str[4]=’x’這樣的語句,這樣會導(dǎo)致對只讀內(nèi)存區(qū)域的賦值,然后程序會立刻異常終止。有了const,這個錯誤就能在程序被編譯的時候就立即檢查出來,這就是const的好處。讓邏輯錯誤在編譯期被發(fā)現(xiàn)。
如下修改都是不允許的。
// c++ const int i = 0; //是一個右值,有內(nèi)存實體 i = 11; //錯誤:向只讀變量‘i'賦值 const int a{1.1}; //錯誤:從“double”轉(zhuǎn)換到“int”需要收縮轉(zhuǎn)換,請初始化成相同類型的常量
3. 常量指針與指針常量
常量指針是指針指向的內(nèi)容是常量,可以有一下兩種定義方式。
const int * n; int const * n;
需要注意的是一下兩點:
1、常量指針說的是不能通過這個指針改變變量的值,但是還是可以通過其他的引用來改變變量的值的。
int a=5; const int* n=&a; a=6;
指針常量是指指針本身是個常量,不能在指向其他的地址,寫法如下:
int *const n;
需要注意的是,指針常量指向的地址不能改變,但是地址中保存的數(shù)值是可以改變的,可以通過其他指向改地址的指針來修改。
int a=5; int *p=&a; int* const n=&a; *p=8;
注意:區(qū)分常量指針和指針常量的關(guān)鍵就在于星號的位置,我們以星號為分界線,如果const在星號的左邊,則為常量指針,如果const在星號的右邊則為指針常量。如果我們將星號讀作‘指針’,將const讀作‘常量’的話,內(nèi)容正好符合。int const * n;是常量指針,int *const n;是指針常量。
指向常量的常指針
是以上兩種的結(jié)合,指針指向的位置不能改變并且也不能通過這個指針改變變量的值,但是依然可以通過其他的普通指針改變變量的值。
const int* const p;
4. 修飾函數(shù)的參數(shù)
根據(jù)常量指針與指針常量,const修飾函數(shù)的參數(shù)也是分為三種情況。
1、防止修改指針指向的內(nèi)容
void StringCopy(char *strDestination, const char *strSource);
其中 strSource 是輸入?yún)?shù),strDestination 是輸出參數(shù)。給 strSource 加上 const 修飾后,如果函數(shù)體內(nèi)的語句試圖改動 strSource 的內(nèi)容,編譯器將指出錯誤。
2、防止修改指針指向的地址
void swap ( int * const p1 , int * const p2 )
指針p1和指針p2指向的地址都不能修改。
3、以上兩種的結(jié)合。
5. 修飾函數(shù)的返回值
如果給以“指針傳遞”方式的函數(shù)返回值加 const 修飾,那么函數(shù)返回值(即指針)的內(nèi)容不能被修改,該返回值只能被賦給加const 修飾的同類型指針。
例如函數(shù):
const char * GetString(void);
如下語句將出現(xiàn)編譯錯誤:
char *str = GetString();
正確的用法是
const char *str = GetString();
6. 修飾全局變量
全局變量的作用域是整個文件,我們應(yīng)該盡量避免使用全局變量,因為一旦有一個函數(shù)改變了全局變量的值,它也會影響到其他引用這個變量的函數(shù),導(dǎo)致除了bug后很難發(fā)現(xiàn),如果一定要用全局變量,我們應(yīng)該盡量的使用const修飾符進(jìn)行修飾,這樣防止不必要的人為修改,使用的方法與局部變量是相同的。
總結(jié)
本篇文章就到這里了,希望能夠給你帶來幫助,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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