C语言的那些小秘密之const修饰符
发布时间：2016-2-18 14:12
发布者：designapp
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或许还有不少人对于const修饰符理解的并不深刻，都只是停留在一个比较浅的层面上，仅仅是在读别人代码的时候看到了const修饰符的使用，自己的写代码的过中从未使用过，所以自然对于const修饰符比较陌生。那么到底什么是const修饰符，我们在自己编写C语言代码的过程中又该如何有效的使用const修饰符呢，现在让我们来学习下const修饰符的使用。 const在C语言中算是一个比较新的描述符，我们称之为常量修饰符，即就是说其所修饰的对象为常量。当你代码中想要设法阻止一个变量被改变，那么这个时候可以选择使用const关键字。在你给一个变量加上const修饰符的同时，通常需要对它进行初始化，在之后的程序中就不能再去改变它。 可能有的人会有一个疑问，我们不是有在C中有预处理指令#define VariableName VariableValue 可以很方便地进行值替代，干嘛还要引入const修饰符呢?!这是因为预处理语句虽然可以很方便的进行值得替代，但它有个比较致命的缺点，即预处理语句仅仅只是简单值替代，缺乏类型的检测机制。这样预处理语句就不能享受C编译器严格类型检查的好处，正是由于这样，使得它的使用存在着一系列的隐患和局限性。 在讲解const修饰符之前，我们在此首先给出const修饰符的几个典型作用： 1. const类型定义：指明变量或对象的值是不能被更新,引入目的是为了取代预编译指令 2. 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; 3. 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. 可以节省空间，避免不必要的内存分配。 接下来看看具体的使用。 一、const修饰符在函数体内修饰局部变量。 const int n=5; 和 int const n=5; 是等价的。我们在编程的过程中一定要清楚的知道const修饰的对象是谁，在这里修饰的是n，和int没有关系。const 要求他所修饰的对象为常量，不能被改变，同时也不能够被赋值，所以下面这样的写法是错误的。 const int n; n=0; 对于上面的情况是比较容易理解的，但是当const与指针一起使用时，就容易让人感到迷惑。例如，下面我们来看看一个p和q的声明： const int *p; int const *q; 看了上面的代码可能有人会觉得 const int *p;表示的是const int类型的指针(const直接修饰int)，而 int const *q;表示的是int类型的const指针(const直接修饰指针)。实际上，在上面的声明中p和q都被声明为const int类型的指针。而int类型的const指针应该这样声明： int * const r= &n; 以上的p和q都是指向const int类型的指针，也就是说，你在以后的程序里不能改变*p的值。而r是一个const指针，它在声明的时候被初始化指向变量n(即r=&n;)之后，r的值将不再允许被改变，但*r的值可以改变。在此对于判断const的修饰对象给出一种常使用的方法，我们以*为界线，如果const位于*的左侧，则const就是用来修饰指针所指向的变量，即指针指向为常量;如果const位于*的右侧，const就是修饰指针本身，即指针本身是常量。 还是给个代码来加深下大家的印象吧。 #include 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; } 运行结果如下：  简单的来分析下吧，因为r指向的是ss的地址，所以修改r指向的地址单元的值的同时ss的值也随之变化。 结合上述两种const修饰的情况，我们现在应该可以完成如何声明一个指向const int类型的const指针，如下： const int * const r=&ss; 这个时候我们既不能修改*r的值也不能修改r的值。 接下来看看const用于修饰常量静态字符串，例如：例如： const char* str="fdsafdsa"; 如果没有const的修饰，我们可能会在后面有意无意的写str[4]='x'这样的语句，这样会导致对只读内存区域的赋值，然后程序会立刻异常终止。有了const，这个错误就能在程序被编译的时候就立即检查出来，这就是const的好处。让逻辑错误在编译期被发现。 二、const在函数声明时修饰参数 void *memmove( void* dest, const void* src, size_t count ); 这是标准库中的一个函数，在头文件#include 中声明，其功能为由src所指内存区域复制count个字节到dest所指内存区域。用于按字节方式复制字符串(内存)。它的第一个参数，是将字符串复制到哪里去(dst),是目的地，这段内存区域必须是可写。它的第二个参数，是要将什么样的字符串复制出去，我们对这段内存区域只做读取，不写。于是，我们站在这个函数自己的角度来看，src 这个指针，它所指向的内存内所存储的数据在整个函数执行的过程中是不变。于是src所指向的内容是常量。于是就需要用const修饰。另外需要强调的一点就是src和dest所指内存区域可以重叠，但复制后dest内容会被更改。函数返回指向dest的指针。 例如，我们这里这样使用它。 #include #include int main(int argc, char* argv[]) { const char* str="hello"; char buf[10]; memmove(buf,str,6); printf("%s\n",buf); return 0; } 运行结果如下：  如果我们反过来写，memmove(str,buf,6);那么编译器一定会报错。事实是我们经常会把各种函数的参数顺序写反。事实是编译器在此时帮了我们大忙。如果编译器静悄悄的不报错，即在函数声明void *memmove( void* dest, const void* src, size_t count ); 处去掉const即可，那么这个程序在运行的时候一定会崩溃。这里还要说明的一点是在函数参数声明中const一般用来声明指针而不是变量本身。例如，上面的size_t len,在函数实现的时候可以完全不用更改len的值，那么是否应该把len也声明为常量呢?可以，可以这么做。我们来分析这么做有什么优劣。如果加了const,那么对于这个函数的实现者，可以防止他在实现这个函数的时候修改不需要修改的值(len),这样很好。但是对于这个函数的使用者， 1.饰符号毫无意义，我们可以传递一个常量整数或者一个非常量整数过去，反正对方获得的只是我们传递的一个copy。 2实现。我不需要知道你在实现这个函数的时候是否修改过len的值。 所以，const一般只用来修饰指针。再看一个复杂的例子 int execv(const char *path, char *const argv[]); 着重看后面这个，argv.它代表什么。如果去掉const,我们可以看出char * argv[]，argv是一个数组，它的每个元素都是char *类型的指针。如果加上const.那么const修饰的是谁呢?修饰的是一个数组，argv[]意思就是说这个数组的元素是只读的。那么数组的元素的是什么类型呢?是char *类型的指 针.也就是说指针是常量，而它指向的数据不是。于是 argv[1]=NULL; //非法 argv[0][0]='a'; //合法 三、const作为全局变量 在程序中，我们要尽可能少的使用全局变量。因为其作用域是全局，所以程序范围内都可以修改它的值，从而导致了全局变量不能保证值的正确性，如果出现错误非常难以发现。如果在多线程中使用全局变量，你的程序将会错的一塌糊涂。多线程会修改另一个线程使用的全局变量的值，如果不注意，一旦出错后果不堪设想。所以在这种情况下万不得意不要使用全局变量。我们要尽可能多的使用const。如果一个全局变量只在本文件中使用，那么用法和前面所说的函数局部变量没有什么区别。如果它要在多个文件间共享，那么就牵扯到一个存储类型的问题。 有两种方式。 1.用extern 例如 /* pi.h */ extern const double pi; /* pi.c */ const double pi=3.14; 然后其他需要使用pi这个变量的，包含pi.h #include pi.h 或者，自己把那句声明复制一遍就好。这样做的结果是，整个程序链接完后，所有需要使用pi这个变量的共享一个存储区域。 2.使用static,静态外部存储类 /* constant.h */ static const double pi=3.14; 需要使用这个变量的*.c文件中，必须包含这个头文件。前面的static一定不能少。否则链接的时候会报告说该变量被多次定义。这样做的结果是，每个包含了constant.h的*.c文件，都有一份该变量自己的copy,该变量实际上还是被定义了多次，占用了多个存储空间，不过在加了static关键字后，解决了文件间重定义的冲突。坏处是浪费了存储空间，导致链接完后的可执行文件变大。通常来说，对于存储空间字节的变化不是太大的情况下，不是问题。好处是，你不用关心这个变量是在哪个文件中被初始化的。 下面再来看看一段代码： #include int main() { const int a=12; const int *p=&a; // 这个是指向常量的指针，指针指向一个常量 p++; //可以指针可以自加、自减 p--; //合法 int const *q=&a; // 这个和上面const int *p=&a;是一个意思 int b=12; int * const r=&b; //这个就是常量指针(常指针)，不能自加、自减,并且要初始化 //r++; //编译出错 const int * const t=&b; //这个就是指向常量的常指针,并且要初始化，用变量初始化 //t++; //编译出错 p=&b; //const指针可以指向const和非const对象 q=&b; //合法 return 0; } 为了便于代码的阅读理解，在此就直接在代码后面加注释，就不在这儿做过多的讲解了。 综上所述，const 的好处，是引入了常量的概念，让我们不要去修改不该修改的内存。直接的作用就是让更多的逻辑错误在编译期被发现。所以我们要尽可能的多使用const。以上内容难免有错，如果错误，请纠正!如需转载，请注明出处! |
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