今天突然對const修飾符很來興趣,就在網上google了,發現這位哥們寫的不錯。轉載這篇文章是作爲一個知識留下,也爲了跟多人能瞭解到。那位哥們的空間還有很多好的知識點,大家都可以參考下。
或許還有不少人對於const修飾符理解的並不深刻,都只是停留在一個比較淺的層面上,僅僅是在讀別人代碼的時候看到了const修飾符的使用,自己的寫代碼的過中從未使用過,所以自然對於const修飾符比較陌生。那麼到底什麼是const修飾符,我們在自己編寫C語言代碼的過程中又該如何有效的使用const修飾符呢,現在讓我們來學習下const修飾符的使用。
const在C語言中算是一個比較新的描述符,我們稱之爲常量修飾符,即就是說其所修飾的對象爲常量。當你代碼中想要設法阻止一個變量被改變,那麼這個時候可以選擇使用const關鍵字。在你給一個變量加上const修飾符的同時,通常需要對它進行初始化,在之後的程序中就不能再去改變它。
可能有的人會有一個疑問,我們不是有在C中有預處理指令#define VariableName VariableValue 可以很方便地進行值替代,幹嘛還要引入const修飾符呢?!這是因爲預處理語句雖然可以很方便的進行值得替代,但它有個比較致命的缺點,即預處理語句僅僅只是簡單值替代,缺乏類型的檢測機制。這樣預處理語句就不能享受C編譯器嚴格類型檢查的好處,正是由於這樣,使得它的使用存在着一系列的隱患和侷限性。
在講解const修飾符之前,我們在此首先給出const修飾符的幾個典型作用:
1. const類型定義:指明變量或對象的值是不能被更新,引入目的是爲了取代預編譯指令
2. 可以保護被修飾的東西,防止意外的修改,增強程序的健壯性;
3. 編譯器通常不爲普通const常量分配存儲空間,而是將它們保存在符號表中,這使得它成爲一個編譯期間的常量,沒有了存儲與讀內存的操作,使得它的效率也很高。
4. 可以節省空間,避免不必要的內存分配。
接下來看看具體的使用。
一、const修飾符在函數體內修飾局部變量。
const int n=5;
和
int const n=5;
是等價的。我們在編程的過程中一定要清楚的知道const修飾的對象是誰,在這裏修飾的是n,和int沒有關係。const 要求他所修飾的對象爲常量,不能被改變,同時也不能夠被賦值,所以下面這樣的寫法是錯誤的。
const int n;
n=0;
對於上面的情況是比較容易理解的,但是當const與指針一起使用時,就容易讓人感到迷惑。例如,下面我們來看看一個p和q的聲明:
const int *p;
int const *q;
看了上面的代碼可能有人會覺得 const int *p;表示的是const int類型的指針(const直接修飾int),而 int const *q;表示的是int類型的const指針(const直接修飾指針)。實際上,在上面的聲明中p和q都被聲明爲const int類型的指針。而int類型的const指針應該這樣聲明:
int * const r= &n;
以上的p和q都是指向const int類型的指針,也就是說,你在以後的程序裏不能改變*p的值。而r是一個const指針,它在聲明的時候被初始化指向變量n(即r=&n;)之後,r的值將不再允許被改變,但*r的值可以改變。在此對於判斷const的修飾對象給出一種常使用的方法,我們以*爲界線,如果const位於*的左側,則const就是用來修飾指針所指向的變量,即指針指向爲常量;如果const位於*的右側,const就是修飾指針本身,即指針本身是常量。
還是給個代碼來加深下大家的印象吧。
#include <stdio.h>
int main(int argc, char* argv[])
{
int ss=9;
int * const r= &ss;
printf("%d\n",*r);
printf("%d\n",ss);
*r=100;
printf("%d\n",*r);
printf("%d\n",ss);
return 0;
}
運行結果如下:
簡單的來分析下吧,因爲r指向的是ss的地址,所以修改r指向的地址單元的值的同時ss的值也隨之變化。
結合上述兩種const修飾的情況,我們現在應該可以完成如何聲明一個指向const int類型的const指針,如下:
const int * const r=&ss;
這個時候我們既不能修改*r的值也不能修改r的值。
接下來看看const用於修飾常量靜態字符串,例如:例如:
const char* str="fdsafdsa";
如果沒有const的修飾,我們可能會在後面有意無意的寫str[4]='x'這樣的語句,這樣會導致對只讀內存區域的賦值,然後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現。
二、const在函數聲明時修飾參數
void *memmove( void* dest, const void* src, size_t count ); 這是標準庫中的一個函數,在頭文件#include <string.h>中聲明,其功能爲由src所指內存區域複製count個字節到dest所指內存區域。用於按字節方式複製字符串(內存)。它的第一個參數,是將字符串複製到哪裏去(dst),是目的地,這段內存區域必須是可寫。它的第二個參數,是要將什麼樣的字符串複製出去,我們對這段內存區域只做讀取,不寫。於是,我們站在這個函數自己的角度來看,src 這個指針,它所指向的內存內所存儲的數據在整個函數執行的過程中是不變。於是src所指向的內容是常量。於是就需要用const修飾。另外需要強調的一點就是src和dest所指內存區域可以重疊,但複製後dest內容會被更改。函數返回指向dest的指針。
例如,我們這裏這樣使用它。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(int argc, char* argv[])
{
const char* str="hello";
char buf[10];
memmove(buf,str,6);
printf("%s\n",buf);
return 0;
}
運行結果如下:
如果我們反過來寫,memmove(str,buf,6);那麼編譯器一定會報錯。事實是我們經常會把各種函數的參數順序寫反。事實是編譯器在此時幫了我們大忙。如果編譯器靜悄悄的不報錯,即在函數聲明void *memmove( void* dest, const void* src, size_t count ); 處去掉const即可,那麼這個程序在運行的時候一定會崩潰。這裏還要說明的一點是在函數參數聲明中const一般用來聲明指針而不是變量本身。例如,上面的size_t len,在函數實現的時候可以完全不用更改len的值,那麼是否應該把len也聲明爲常量呢?可以,可以這麼做。我們來分析這麼做有什麼優劣。如果加了const,那麼對於這個函數的實現者,可以防止他在實現這個函數的時候修改不需要修改的值(len),這樣很好。但是對於這個函數的使用者,
1.飾符號毫無意義,我們可以傳遞一個常量整數或者一個非常量整數過去,反正對方獲得的只是我們傳遞的一個copy。
2實現。我不需要知道你在實現這個函數的時候是否修改過len的值。
所以,const一般只用來修飾指針。再看一個複雜的例子
int execv(const char *path, char *const argv[]);
着重看後面這個,argv.它代表什麼。如果去掉const,我們可以看出char * argv[],argv是一個數組,它的每個元素都是char *類型的指針。如果加上const.那麼const修飾的是誰呢?修飾的是一個數組,argv[]意思就是說這個數組的元素是隻讀的。那麼數組的元素的是什麼類型呢?是char *類型的指
針.也就是說指針是常量,而它指向的數據不是。於是
argv[1]=NULL; //非法
argv[0][0]='a'; //合法
三、const作爲全局變量
在程序中,我們要儘可能少的使用全局變量。因爲其作用域是全局,所以程序範圍內都可以修改它的值,從而導致了全局變量不能保證值的正確性,如果出現錯誤非常難以發現。如果在多線程中使用全局變量,你的程序將會錯的一塌糊塗。多線程會修改另一個線程使用的全局變量的值,如果不注意,一旦出錯後果不堪設想。所以在這種情況下萬不得意不要使用全局變量。我們要儘可能多的使用const。如果一個全局變量只在本文件中使用,那麼用法和前面所說的函數局部變量沒有什麼區別。如果它要在多個文件間共享,那麼就牽扯到一個存儲類型的問題。
有兩種方式。
1.用extern
例如
/* pi.h */
extern const double pi;
/* pi.c */
const double pi=3.14;
然後其他需要使用pi這個變量的,包含pi.h
#include pi.h
或者,自己把那句聲明覆制一遍就好。這樣做的結果是,整個程序鏈接完後,所有需要使用pi這個變量的共享一個存儲區域。
2.使用static,靜態外部存儲類
/* constant.h */
static const double pi=3.14;
需要使用這個變量的*.c文件中,必須包含這個頭文件。前面的static一定不能少。否則鏈接的時候會報告說該變量被多次定義。這樣做的結果是,每個包含了constant.h的*.c文件,都有一份該變量自己的copy,該變量實際上還是被定義了多次,佔用了多個存儲空間,不過在加了static關鍵字後,解決了文件間重定義的衝突。壞處是浪費了存儲空間,導致鏈接完後的可執行文件變大。通常來說,對於存儲空間字節的變化不是太大的情況下,不是問題。好處是,你不用關心這個變量是在哪個文件中被初始化的。
下面再來看看一段代碼:
#include <stdio.h>
int main()
{
const int a=12;
const int *p=&a; // 這個是指向常量的指針,指針指向一個常量
p++; //可以指針可以自加、自減
p--; //合法
int const *q=&a; // 這個和上面const int *p=&a;是一個意思
int b=12;
int * const r=&b; //這個就是常量指針(常指針),不能自加、自減,並且要初始化
//r++; //編譯出錯
const int * const t=&b; //這個就是指向常量的常指針,並且要初始化,用變量初始化
//t++; //編譯出錯
p=&b; //const指針可以指向const和非const對象
q=&b; //合法
return 0;
}