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  • (转)话说C语言const用法

    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,意即其所修饰 的对象为常量(immutable)。 我们来分情况看语法上它该如何被使用。

    1、函数体内修饰局部变量。 例: void func(){

    const int a=0;

    }

    首先,我们先把const这个单词忽略不看,那么a是一个int类型的局部自动变量, 我们给它赋予初始值0。

    然后再看const。 const作为一个类型限定词,和int有相同的地位。 const int a; int const a; 是等价的。

    于是此处我们一定要清晰的明白,const修饰的对象是谁,是a,和int没有关系。

    const 要求他所修饰的对象为常量,不可被改变,不可被赋值,不可作为左值(l-value)。

    这样的写法也是错误的: const int a;

                                    a=0; // 非法,a不可变

    这也是一个很常见的使用方式: const double pi=3.14;在程序的后面如果企图对pi再次赋值或者修改就会出错。

    然后看一个稍微复杂的例子。 const int* p; 还是先去掉const 修饰符号,得到:int *p。

    注意,下面两个是等价的。 int* p; int *p;

    其实我们想要说的是,对于int *p:*p是int类型变量。那么显然,p就是指向int类型变量的指针,即p所指向的内存块内所存储的数据为*p。

    同理 const int* p; 其实等价于 const int (*p); int const (*p); 即,*p是常量。也就是说,p指向的数据是常量,也就是说:*p不可变,而p可变。

    于是 p+=8; //合法

           *p=3; //非法,p指向的数据是常量。

    那么如何声明一个自身是常量的指针呢?

    方法是让const尽可能的靠近p;即:int* const p; const右面只有p,显然,它修饰的是p,说明p不可被更改,也就是说:*p可变,而p不可变。

    首先把const去掉,可以看出int *p:p是一个指向 int类型变量的指针。 于是 p+=8; //非法,p不可变

                                                                                                      *p=3; //合法

    再看一个更复杂的例子。

    它是上面二者的综合 const int* const p; 说明p自己是常量,且p指向的int类型变量也是常量。也就是说:*p不可变,而p也不可变。

    于是 p+=8; //非法,p不可变

          *p=3; //非法,*p不可变

    const 还有一个作用就是用于修饰常量静态字符串。

    例如: const char* name=David;

    如果没有const,我们可能会在后面有意无意的写name[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。

    const 还可以用来修饰数组 const char s[]=David; 与上面有类似的作用。

    2、在函数声明时修饰参数 来看实际中的一个例子。

    void * memmove(void *dst, const void *src, size_t len); // 这是标准库中的一个函数,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(destination),即目的地,这段内存区域必须是可写的,因此这个参数不能用const修饰。

    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,因此这个参数用const修饰。

    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(*src)在整个函数执行的过程中是不变的。于是src所指向的内容(*src)是常量。于是*src就需要用const修饰。

    例如,我们这里这样使用它:

    const char* s=hello;

    char buf[100];

    memmove(buf,s,6); //这里其实应该用strcpy或memcpy更好

    如果我们反过来写: memmove(s,buf,6); 那么编译器一定会报错。

    这个报错的事实是:我们经常会把各种函数的参数的顺序写反。

    实际上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,(在函数声明处去掉 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:在函数的参数声明中,const一般用来声明指针而不是基本类型变量。

    例如,上面的memmove()函数中的size_t len这个参数,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?

    可以这么做。我们来分析这么做有什么优劣。

    如果len加了const,那么对于这个函数的调用者,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: 1 这个修饰符号毫无意义,我们仍然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 暴露了实现,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。

    所以综合1和2,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[]);

    着重看第二个参数:char *const argv[]。

    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?

    它修饰的是一个数组argv[]:意思就是说这个数组中的元素是只读的。

    那么这个数组中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

    3、全局变量。

    我们的原则依然是:尽可能少使用全局变量。

    我们的第二条规则是:尽可能多使用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静态变量没有什么区别。

    /* MyFile.c */

    static const double pi=3.14;

    而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.使用extern修饰

     /* file1.h */

    extern const double pi;

    /* file1.c */

    const double pi=3.14;

    然后在其他需要使用pi这个变量的文件中:#include file1.h 或者,自己把那句外部变量声明复制一遍就好。

    这样做的结果是:整个程序链接完后,所有需要使用pi这个变量的文件共享同一个pi存储区域。

    2.使用static静态外部存储类

    /* constant.h */

    static const pi=3.14;

    在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。

    但是通常,这个小小几个字节的变化,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。

    最后,说说const的作用。

    const 的好处: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。

    但是很多人并不习惯使用它,更有甚者,是在整个程序 编写/调试 完后才补 const。如果是给函数的声明补const,尚好。

    如果是给 全局/局部变量补const,那 么……那么,为时已晚,无非是让代码看起来更漂亮了。

    关于const的使用,曾有一 个笑话说,const 就像安全套,事前要记牢。如果做完后才想起来该用而忘了用, 呵呵……呵呵……

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