第3课

第3课 - 进化后的const分析

1. C 语言中的 const

　　（1）const 修饰的变量具有只读属性，本质还是变量，只是告诉编译器该变量不能出现在赋值符号的左边。

　　（2）const 修饰的局部变量在栈上分配空间，修饰的全局变量在只读存储区分配空间。

　　（3）const 只在编译期间有用，在运行期间无用。const 不能定义真正意义上的常量（const英文含义）！

　　（4）C 语言中的常量只有枚举这一种类型。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    const int i = 10;
    
    int *p = (int *)(&i);    // 取得 i 变量的地址
    
    *p = 1;
    
    printf("i = %d
", i);    // i = 1


    return 0;
}

#include <stdio.h>

const int i = 10;

int main(void)
{
    int *p = (int *)(&i);    
    
    *p = 1;    // 发生段错误
    
    printf("i = %d
", i);    

    return 0;
}

/***
    程序会发生段错误，const修饰的全局变量放在只读存储区，不能通过指针进行修改
***/

2. C++ 中的 const

　　C++ 在 C 的基础上对 const 进行了进化处理。

　　（1）当编译器碰见 const 声明时在符号表中放入常量。

　　（2）编译过程中若发现使用常量则直接以符号表中的值替换。

　　　　  何为符号表？符号表是编译器在编译程序时产生的一张表格，其本质是编译器在编译程序时产生的一种数据结构。

　　（3）编译过程中若发现下述情况则给对应的常量分配存储空间。

　　　　　　① 对 const 常量使用了 extern 关键字

　　　　　　② 对 const 常量使用 & 操作符

　　Note1：C++ 编译器虽然可能为 const 常量分配内存空间，但不会使用其存储空间中的值，这样做只是为了兼容 C 语言。

　　Note2：何为兼容？ C++ 完全兼容 C 指的是，用C编译器能编译通过的 C 程序，使用 C++ 编译器也可以成功编译，但是执行结果不一定相同。

#include <stdio.h>

int main()
{
    const int c = 0;      //C语言中会为变量c分配内存
    int* p = (int *)&c;   //C++中遇到&才为c分配内存
    
    printf("Begin...
");
    
    *p = 5;
    
    printf("c = %d
", c);   // C语言会输出内存中的5
                                        // C++中会从符号表（而不是内存）中取值，所以为0

    printf("*p = %d
", *p);
    
    printf("End...
");
    
    return 0;
}

//  在C中的输出结果： c = 5 , *p = 5
//  在C++中的输出结果：c = 0 , *p = 5

3. 对比 C/C++ 中的 const

	本质	分配内存
C	只读变量	局部变量分配在栈上；全局变量分配在只读存储区
C++	常量	当使用 & 操作符对 const 常量取地址时会分配内存空间； 当 const 修饰全局变量，并且在其它文件中使用 extern 引用时会分配内存空间

4. C++ 中的 const 与宏的区别

	定义	处理方式
C++ 中的 const	const int c = 5;	由编译器处理，编译器会进行类型检查和作用域检查
宏	# define c 5	由预处理器处理，只是简单的文本替换

#include <stdio.h>

void f()
{
    #define a 3            // 宏没有作用域的概念
    const int b = 4;    // const有作用域的概念，只在f()内部有效，g()不能引用
}

void g()
{
    printf("a = %d
", a);
    printf("b = %d
", b);    // 这里会发生错误
}

int main()
{
    const int A = 1;
    const int B = 2;
    int array[A + B] = {0};  // 在C中编译该句代码时，由于 A+B 两个变量的和只能在运行时确定，因此会报错
                             // C++可以从符号表中取得A + B的值为3
    int i = 0;
    
    for(i=0; i<(A + B); i++)
    {
        printf("array[%d] = %d
", i, array[i]);
    }
    
    f();
    g();
    
    return 0;
}

5. 小结

　　（1）与 C 语言不同，C++ 中的 const 不是只读变量

　　（2）C++ 中的const是一个真正意义上的常量

　　（3）C++ 编译器可能会为 const 常量分配空间

　　（4）C++ 完全兼容 C 语言中的 const 常量的语法特性

注：本文总结于狄泰唐老师的《C++深度解析》课程

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