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const 只读 - c关键词  

2015-04-21 22:47:04|  分类: Linux C |  标签: |举报 |字号 订阅

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const是一个C语言的关键字,它限定一个变量不允许被改变。使用const在一定程度上可以提高程序的安全性和可靠性。另外,在观看别人代码的时候,清晰理解const所起的作用,对理解对方的程序也有一些帮助。
1定义
  常类型是指使用类型修饰符const说明的类型,常类型的变量或对象的值是不能被更新的。(当然,我们可以偷梁换柱进行更新:)
2目的
const 推出的初始目的,正是为了取代预编译指令,消除它的缺点,同时继承它的优点。
3主要作用
(1)可以定义const常量,具有不可变性。 
  例如:const int Max=100; Max++会产生错误; 
(2)便于进行类型检查,使编译器对处理内容有更多了解,消除了一些隐患。
  例如: void f(const int i) { .........} 编译器就会知道i是一个常量,不允许修改; 
(3)可以避免意义模糊的数字出现,同样可以很方便地进行参数的调整和修改。 同宏定义一样,可以做到不变则已,一变都变!
  如(1)中,如果想修改Max的内容,只需要:const int Max=you want;即可! 
(4)可以保护被修饰的东西,防止意外的修改,增强程序的健壮性。 还是上面的例子,如果在函数体内修改了i,编译器就会报错; 
  例如: void f(const int i) { i=10;//error! } 
(5) 可以节省空间,避免不必要的内存分配。 例如: 
  #define PI 3.14159 //常量宏 
  const double Pi=3.14159; //此时并未将Pi放入RAM中 ...... 
  double i=Pi; //此时为Pi分配内存,以后不再分配! 
  double I=PI; //编译期间进行宏替换,分配内存 
  double j=Pi; //没有内存分配 
  double J=PI; //再进行宏替换,又一次分配内存! 
  const定义常量从汇编的角度来看,只是给出了对应的内存地址,而不是像#define一样给出的是立即数,所以,const定义的常量在程序运行过程中只有一份拷贝,而#define定义的常量在内存中有若干份拷贝。 
(6) 提高了效率。 
  编译器通常不为普通const常量分配存储空间,而是将它们保存在符号表中,这使得它成为一个编译期间的常量,没有了存储与读内存的操作,使得它的效率也很高。
4变量与常量
例:为什么下面的例子在使用一个const变量来初始化数组,ANSI C的编译器会报告一个错误呢?
const int n = 5;
int a[n];
答案与分析:
1)这个问题讨论的是“常量”与“只读变量”的区别。常量,例如5, "abc",等,肯定是只读的,因为常量是被编译器放在内存中的只读区域,当然也就不能够去修改它。
而“只读变量”则是在内存中开辟一个地方来存放它的值,只不过这个值由编译器限定不允许被修改。
C语言关键字const就是用来限定一个变量不允许被改变的修饰符(Qualifier)。
上述代码中变量n被修饰为只读变量,可惜再怎么修饰也不是常量。
而ANSI C规定数组定义时长度必须是“常量”,“只读变量”也是不可以的,“常量”不等于“不可变的变量”。
但是在C++中,局部数组是可以使用变量作为其长度的。
2)但是在标准C++中,这样定义的是一个常量,这种写法是对的。实际上,根据编译过程及内存分配来看,这种用法本来就应该是合理的,只是ANSI C对数组的规定限制了它(实际上用GCC或VS2005编译以上代码,确实没有错误产生,也没有给出警告)。
3)那么,在ANSI C中用什么来定义常量呢?答案是enum类型和#define宏,这两个都可以用来定义常量。
5限定内容
例:下面的代码编译器会报一个错误,请问,哪一个语句是错误的呢?
typedef char * pStr;
char string[4] = "bbc";
const char *p1 =" string"; //1式
const pStr p2 =" string"; //2式
p1++;
p2++;
答案与分析:
问题出在p2++上。
1)const使用的基本形式: const type m;限定m不可变。替换基本形式中的m为1式中的*p1,替换后const char *p1;限定*p1不可变,当然p1是可变的,因此问题中p1++是对的。
替换基本形式中的type为2式中的pStr,替换后const pStr m;限定m不可变,题中的pStr就是一种新类型,因此问题中p2不可变,p2++是错误的。

开始定义的时候的*是表明p是指针,但是到后面用的时候,p表示地址,*p表示p指向的"地址的值"。

6指针举例
例一
下面分别用const限定不可变的内容是什么?
1)const在前面
const int nValue; //nValue是const
const char *pContent; //*pContent是const, pContent可变
const char* const pContent; //pContent和*pContent都是const
2)const在后面,与上面的声明对等
int const nValue; //nValue是const
char const * pContent; //*pContent是const, pContent可变
char* const pContent; //pContent是const,*pContent可变
char const* const pContent; //pContent和*pContent都是const
答案与分析:
const和指针一起使用是C语言中一个很常见的困惑之处,在实际开发中,特别是在看别人代码的时候,常常会因为这样而不好判断作者的意图,下面讲一下我的判断原则:
const只修饰其后的变量,至于const放在类型前还是类型后并没有区别。如:const int a和int const a都是修饰a为const。注意*不是一种类型,如果*pType之前是某类型,那么pType是指向该类型的指针
一个简单的判断方法:指针运算符*,是从右到左,那么如:char const * pContent,可以理解为char const (* pContent),即* pContent为const,而pContent则是可变的。

例二
int const * p1,p2;
p2是const;(*p1)是一整体,因此(*p1)是const,但p1是可变的。int * p1,p2只代表p1是指向整型的指针,要表示p1、p2都是指针是需写成int * p1,* p2。所以无论是* const p1,p2还是const * p1,p2,里面的*都是属于p1的。
例三
int const * const p1,p2;
p2是const,是前一个const修饰的,*p1也被前一个const修饰,而p1被后一个const修饰。
例四

int * const p1,p2;
p1是const,(* const p1)是整体,所以const不修饰p2。
例五

指针指向及其指向变量的值的变化
const在*的左边,则指针指向的变量的值不可直接通过指针改变(可以通过其他途径改变);在*的右边,则指针的指向不可变。简记为“左定值,右定向”。
1)指针指向的变量的值不能变,指向可变
int x = 1;
int y = 2;
const int* px = &x;
int const* px = &x; //这两句表达式一样效果
px = &y; //正确,允许改变指向
*px = 3; //错误,不允许改变指针指向的变量的值
2)指针指向的变量的值可以改变,指向不可变
int x = 1;
int y = 2;
int* const px = &x;
px = &y; //错误,不允许改变指针指向
*px = 3; //正确,允许改变指针指向的变量的值
3)指针指向的变量的值不可变,指向不可变
int x = 1;
int y = 2;
const int* const px = &x;
int const* const px = &x;
px = &y; //错误,不允许改变指针指向
*px = 3; //错误,不允许改变指针指向的变量的值
补充

在c中,对于const定义的指针,不赋初值编译不报错,
int* const px;这种定义是不允许的。(指针常量定义的时候对其进行初始化)
int const *px;这种定义是允许的。(常指针可以再定义的时候不初始化)
但是,在C++中
int* const px;和const int* const px;会报错,const int* px;不报错。
必须初始化指针的指向int* const px = &x;const int* const px=&x;
强烈建议在初始化时说明指针的指向,防止出现野指针!
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