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解析C語言中如何正確使用const

2020-01-26 16:13:45
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來源:轉載
供稿:網友

基本解釋
const是一個C語言的關鍵字,它限定一個變量不允許被改變。使用const在一定程度上可以提高程序的健壯性,另外,在觀看別人代碼的時候,清晰理解const所起的作用,對理解對方的程序也有一些幫助。
雖然這聽起來很簡單,但實際上,const的使用也是c語言中一個比較微妙的地方,微妙在何處呢?請看下面幾個問題。

問題: const變量 & 常量
為什么我象下面的例子一樣用一個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。常量肯定是只讀的,例如5, “abc”,等,肯定是只讀的,因為程序中根本沒有地方存放它的值,當然也就不能夠去修改它。而“只讀變量”則是在內存中開辟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被修飾為只讀變量,可惜再怎么修飾也不是常量。而ANSI C規定數組定義時維度必須是“常量”,“只讀變量”也是不可以的。

2)、注意:在ANSI C中,這種寫法是錯誤的,因為數組的大小應該是個常量,而const int n,n只是一個變量(常量 != 不可變的變量,但在標準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。

3)、那么,在ANSI C 語言中用什么來定義常量呢?答案是enum類型和#define宏,這兩個都可以用來定義常量。

問題: const變量 & const 限定的內容
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] = "abc";
const char *p1 = string;
const pStr p2 = string;
p1++;
p2++;

答案與分析:
問題出在p2++上。
1)、const使用的基本形式: const char m;
限定m不可變。
2)、替換1式中的m, const char *pm;
限定*pm不可變,當然pm是可變的,因此問題中p1++是對的。
3)、替換1式char, const newType m;
限定m不可變,問題中的charptr就是一種新類型,因此問題中p2不可變,p2++是錯誤的。

問題: const變量 & 字符串常量
請問下面的代碼有什么問題?
char *p = "i'm hungry!";
p[0]= 'I';

答案與分析:
上面的代碼可能會造成內存的非法寫操作。分析如下, “i'm hungry”實質上是字符串常量,而常量往往被編譯器放在只讀的內存區,不可寫。p初始指向這個只讀的內存區,而p[0] = 'I'則企圖去寫這個地方,編譯器當然不會答應。

問題: const變量 & 字符串常量2
請問char a[3] = "abc" 合法嗎?使用它有什么隱患?

答案與分析:
在標準C中這是合法的,但是它的生存環境非常狹小;它定義一個大小為3的數組,初始化為“abc”,,注意,它沒有通常的字符串終止符 '/0',因此這個數組只是看起來像C語言中的字符串,實質上卻不是,因此所有對字符串進行處理的函數,比如strcpy、printf等,都不能夠被使用在這個假字符串上。

問題: const & 指針
類型聲明中const用來修飾一個常量,有如下兩種寫法,那么,請問,下面分別用const限定不可變的內容是什么?

1)、const在前面
const int nValue; //nValue是const
const char *pContent; //*pContent是const, pContent可變
const (char *) pContent;//pContent是const,*pContent可變
char* const pContent; //pContent是const,*pContent可變
const char* const pContent; //pContent和*pContent都是const

2)、const在后面,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 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,常常會因為這樣而不好判斷作者的意圖,下面講一下我的判斷原則:
沿著*號劃一條線,const和誰在一邊,那么誰就是const,即const限定的元素就是它。你可以根據這個規則來看上面聲明的實際意義,相信定會一目了然。
另外,需要注意:對于const (char *) ; 因為char *是一個整體,相當于一個類型(如 char),因此,這是限定指針是const。

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