const的使用方式

什麼是const?

常類型是指使用類型修飾符const說明的類型,常類型的變量或對象的值是不能被更新的。(當然,我們可以偷樑換柱進行更新:)

爲什麼引入const?

const 推出的初始目的,正是爲了取代預編譯指令,消除它的缺點,同時繼承它的優點。

主要作用:

(1)可以定義const常量,具有不可變性。例如:const int Max=100; Max++會產生錯誤;

(2)便於進行類型檢查,使編譯器對處理內容有更多瞭解,消除了一些隱患。  例如: void f(const int i) { .........} 編譯器就會知道i是一個常量,不允許修改;

(3)可以避免意義模糊的數字出現,同樣可以很方便地進行參數的調整和修改。 同宏定義一樣,可以做到不變則已,一變都變!如(1)中,如果想修改Max的內容,只需要:const int Max=you want;即可!

(4)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。還是上面的例子,如果在函數體內修改了i,編譯器就會報錯;例如: void f(const int i) { i=10;//error! }

(5) 可以節省空間,避免不必要的內存分配。

例如:#define PI 3.14159 //常量宏

const double Pi=3.14159; //此時並未將Pi放入RAM中

double i=Pi; //此時爲Pi分配內存,以後不再分配

 double I=PI; //編譯期間進行宏替換,分配內存

 double j=Pi; //沒有內存分配

  double J=PI; //再進行宏替換,又一次分配內存

const定義常量從彙編的角度來看,只是給出了對應的內存地址,而不是像#define一樣給出的是立即數,所以,const定義的常量在程序運行過程中只有一份拷貝,而#define定義的常量在內存中有若干份拷貝。  

(6) 提高了效率。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。

問題1:const變量&常量

例:爲什麼下面的例子在使用一個const變量來初始化數組,ANSI C的編譯器會報告一個錯誤呢?

const int n = 5;

int a[n];

答案與分析:

1)這個問題討論的是“常量”與“只讀變量”的區別。常量,例如5, "abc",等,肯定是隻讀的,因爲常量是被編譯器放在內存中的只讀區域,當然也就不能夠去修改它。而“只讀變量”則是在內存中開闢一個地方來存放它的值,只不過這個值由編譯器限定不允許被修改。C語言關鍵字const就是用來限定一個變量不允許被改變的修飾符(Qualifier)。上述代碼中變量n被修飾爲只讀變量,可惜再怎麼修飾也不是常量。而ANSI C規定數組定義時長度必須是“常量”,“只讀變量”也是不可以的,“常量”不等於“不可變的變量”。但是在C++中,局部數組是可以使用變量作爲其長度的。

2)但是在標準C++中,這樣定義的是一個常量,這種寫法是對的。實際上,根據編譯過程及內存分配來看,這種用法本來就應該是合理的,只是ANSI C對數組的規定限制了它(實際上用GCC或VS2005編譯以上代碼,確實沒有錯誤產生,也沒有給出警告)。

3)那麼,在ANSI C中用什麼來定義常量呢?答案是enum類型和#define宏,這兩個都可以用來定義常量。

問題2:const怎樣限定內容

例:下面的代碼編譯器會報一個錯誤,請問,哪一個語句是錯誤的呢?

typedef char * pStr;

char string[4] = "bbc";

const char *p1 = "string"; //1式

const pStr p2 = "string"; //2式

p1++;

p2++;

答案與分析:

問題出在p2++上。

1)const使用的基本形式: const type m;限定m不可變。替換基本形式中的m爲1式中的*p1,替換後const char *p1;限定*p1不可變,當然p1是可變的,因此問題中p1++是對的。替換基本形式中的type爲2式中的pStr,替換後const pStr m;限定m不可變,題中的pStr就是一種新類型,因此問題中p2不可變,p2++是錯誤的。

問題3:const & 指針

例一

下面分別用const限定不可變的內容是什麼?

1)const在前面

const int nValue; //nValue是const

const char *pContent; //*pContent是const, pContent可變

const char* const pContent; //pContent和*pContent都是const

2)const在後面,與上面的聲明對等

int const nValue; //nValue是const

char const * pContent; //*pContent是const, pContent可變

char* const pContent; //pContent是const,*pContent可變

char const* const pContent; //pContent和*pContent都是const

答案與分析:

const和指針一起使用是C語言中一個很常見的困惑之處,在實際開發中,特別是在看別人代碼的時候,常常會因爲這樣而不好判斷作者的意圖,下面講一下我的判斷原則:

const只修飾其後的變量,至於const放在類型前還是類型後並沒有區別。如:const int a和int const a都是修飾a爲const。注意*不是一種類型,如果*pType之前是某類型,那麼pType是指向該類型的指針

一個簡單的判斷方法:指針運算符*,是從右到左,那麼如:char const * pContent,可以理解爲char const (* pContent),即* pContent爲const,而pContent則是可變的。

例二

int const * p1,p2;

p2是const;(*p1)是一整體,因此(*p1)是const,但p1是可變的。int * p1,p2只代表p1是指向整型的指針,要表示p1、p2都是指針是需寫成int * p1,* p2。所以無論是* const p1,p2還是const * p1,p2,裏面的*都是屬於p1的。

例三

int const * const p1,p2;

p2是const,是前一個const修飾的,*p1也被前一個const修飾,而p1被後一個const修飾。

例四

int * const p1,p2;

p1是const,(* const p1)是整體,所以const不修飾p2。

例五

指針指向及其指向變量的值的變化

const在*的左邊,則指針指向的變量的值不可直接通過指針改變(可以通過其他途徑改變);在*的右邊,則指針的指向不可變。簡記爲“左定值,右定向”。

1)指針指向的變量的值不能變,指向可變

int x = 1;

int y = 2;

const int* px = &x;

int const* px = &x; //這兩句表達式一樣效果

px = &y; //正確,允許改變指向

*px = 3; //錯誤,不允許改變指針指向的變量的值

2)指針指向的變量的值可以改變,指向不可變

int x = 1;

int y = 2;

int* const px = &x;

px = &y; //錯誤,不允許改變指針指向

*px = 3; //正確,允許改變指針指向的變量的值

3)指針指向的變量的值不可變,指向不可變

int x = 1;

int y = 2;

const int* const px = &x;

int const* const px = &x;

px = &y; //錯誤,不允許改變指針指向

*px = 3; //錯誤,不允許改變指針指向的變量的值


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