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C语言关键字--const

热度:123   发布时间:2023-10-10 00:41:54.0

基本解释
  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健壮性,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。
  虽然这听起来很简单,但实际上,const的使用也是c语言中一个比较微妙的地方,微妙在何处呢?请看下面几个问题。

问题:const变量 & 常量
  为什么我象下面的例子一样用一个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。常量肯定是只读的,例如5, “abc”,等,肯定是只读的,因为程序中根本没有地方存放它的值,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规定数组定义时维度必须是“常量”,“只读变量”也是不可以的。

  2. 注意:在ANSI C中,这种写法是错误的,因为数组的大小应该是个常量,而const int n,n只是一个变量(常量 != 不可变的变量,但在标准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。

  3. 那么,在ANSI C 语言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。

问题:const变量 & const 限定的内容
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] = "abc";
const char *p1 = string;
const pStr p2 = string;
p1++;
p2++;

答案与分析:

问题出在p2++上。

1)、const使用的基本形式: const char m; 限定m不可变。

2)、替换1式中的m, const char pm; 限定pm不可变,当然pm是可变的,因此问题中p1++是对的。

3)、替换1式char, const newType m; 限定m不可变,问题中的charptr就是一种新类型,因此问题中p2不可变,p2++是错误的。

问题:const变量 & 字符串常量
请问下面的代码有什么问题?

char *p = "i'm hungry!";
p[0]= 'I';

答案与分析:

上面的代码可能会造成内存的非法写操作。分析如下, “i’m hungry”实质上是字符串常量,而常量往往被编译器放在只读的内存区,不可写。p初始指向这个只读的内存区,而p[0] = 'I’则企图去写这个地方,编译器当然不会答应。

问题:const变量 & 字符串常量2

请问char a[3] = “abc” 合法吗?使用它有什么隐患?

答案与分析:

在标准C中这是合法的,但是它的生存环境非常狭小;它定义一个大小为3的数组,初始化为“abc”,,注意,它没有通常的字符串终止符’\0’,因此这个数组只是看起来像C语言中的字符串,实质上却不是,因此所有对字符串进行处理的函数,比如strcpy、printf等,都不能够被使用在这个假字符串上。

问题:const & 指针

类型声明中const用来修饰一个常量,有如下两种写法,那么,请问,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 *) pContent;//pContent是const,*pContent可变
char* const 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 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:

沿着*号划一条线,const和谁在一边,那么谁就是const,即const限定的元素就是它。你可以根据这个规则来看上面声明的实际意义,相信定会一目了然。

另外,需要注意:对于const (char *) ; 因为char *是一个整体,相当于一个类型(如 char),因此,这是限定指针是const。

const与define的区别

区别

  • 就起作用的阶段而言: #define是在编译的预处理阶段起作用,而const是在 编译、运行的时候起作用。
  • 就起作用的方式而言: #define只是简单的字符串替换,没有类型检查。而const有对应的数据类型,是要进行判断的,可以避免一些低级的错误。
  • 就存储方式而言:#define只是进行展开,有多少地方使用,就替换多少次,它定义的宏常量在内存中有若干个备份;const定义的只读变量在程序运行过程中只有一份备份。
  • 从代码调试的方便程度而言: const常量可以进行调试的,define是不能进行调试的,因为在预编译阶段就已经替换掉了。
    优点
  • const常量有数据类型,而宏常量没有数据类型。编译器可以对前者进行类型安全检查。而对后者只进行字符替换,没有类型安全检查,并且在字符替换可能会产生意料不到的错误。
  • 有些集成化的调试工具可以对const常量进行调试,但是不能对宏常量进行调试。
  • const可节省空间,避免不必要的内存分配,提高效率

补充:

  • 如果定义的时候未初始化,不同编译器处理方式不同,有些编译器会自动为其初始化,有些编译器会报错。
  • 只读变量仍然可以通过指针修改(单片机上不可以),所以说const只是修饰的只是变量名而已。
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