C语言 const

一、C语言中的const

• const修饰的变量是只读的，本质还是变量
• const 修饰的局部变量在栈上分配空间
• const修饰的全局变量在只读存储区分配空间
• const只在编译期有用，在运行期无用
• C语言中的const使得变量具有只读属性
• const将具有全局生命周期的变量存储于只读存储区

const修饰的变量不是真的常量，它只是告诉编译器该变量不能出现在赋值符号的左边。

const 不能定义真正意义上的常量

C语言中真正意义上的常量只能通过枚举（#define也只是文本替换而已，不能定义常量）

#include <stdio.h>
int main()
{
    const int c = 0;
    int* p = (int*)&c;
    printf("Begin...\n");
    *p = 5;
    printf("c = %d\n", c);
    printf("End...\n");
    return 0;
}

下图为该程序分别在C语言和C++编译环境在的运行结果：

接下来尝试一下打印在C和C++环境下*p的值，增加一行代码，整体代码如下：

#include <stdio.h>
int main()
{
    const int c = 0;
    int* p = (int*)&c;
    printf("Begin...\n");
    *p = 5;
    printf("c = %d\n", c);
    printf("*p = %d\n", *p);
    printf("End...\n");
    return 0;
}

运行结果如下：

为什么C语言和C++的编译环境下输出结果不同呢？第二节，来讲一讲C++中的const。

二、C++中的const

C++在C的基础上对const进行了进化处理

• 当碰见const声明时在符号表中放入常量
• 编译过程中若发现使用常量则直接以符号表中的值替换
• 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

对const常量使用了extern

对const常量使用&操作符

注意：C＋＋编译器虽然可能为const常量分配空间，但不会使用其存储空间中的值。

关于符号表的介绍，如下图所示：

三、进一步比较C和C++中的const

C语言中的const变量

• C语言中const变量是只读变量，会分配存储空间

C++中的const常量

可能分配存储空间

• 当const常量为全局，并且需要在其它文件中使用
• 当使用&操作符对const常量取地址

C++中的const常量类似于宏定义

• const int c = 5; ≈#define c 5

C++中的const常量与宏定义不同之处

• const常量是由编译器处理
• 编译器对const常量进行类型检查和作用域检查
• 宏定义由预处理器处理，单纯的文本替换

四、const与宏的区别

#include <stdio.h>
void f()
{
    #define a 3
    const int b = 4;
}
void g()
{
    printf("a = %d\n", a);
    //printf("b = %d\n", b);
}
int main()
{
    const int A = 1;
    const int B = 2;
    int array[A + B] = {0};
    int i = 0;
    for(i=0; i<(A + B); i++)
    {
        printf("array[%d] = %d\n", i, array[i]);
    }
    f();
    g();
    return 0;
}

下面为该程序分别在C和C++编译环境下的运行结果：

可以看到，该程序在C语言的编译环境下报错，这是因为在C语言中，const修饰的两个变量是只读变量，array[A + B]中的A+B只有在运行时才知道，所以会报错。而在C++的编译环境下，A和B是真正意义上的常量，所以编译器会到内部的符号表中取值，到array[A + B]时，编译器知道了A=1，B=2，当然不会报错了。

void f()
{
    #define a 3
    const int b = 4;
}
void g()
{
    printf("a = %d\n", a);
    //printf("b = %d\n", b);
}

在上面的程序中，C++的编译环境下没有报错，这是因为宏是被预处理器处理的，直接进行文本替换，编译器不知道宏的存在。

如果我们用下面的程序：

void f()
{
    #define a 3
    const int b = 4;
}
void g()
{
    printf("a = %d\n", a);
    printf("b = %d\n", b);
}

在C++的编译环境下，就会报如下的错误。这是因为编译器会对const常量进行一个类型检查和作用域检查，所以b只在f()内部有效，在f()外部无效。

宏和常量的不同：

• 宏被预处理器处理，没有类型和作用域的概念
• 常量被编译器处理，有类型和作用域的概念

五、小结

• 与C语言不同，C++中的const不是只读变量
• C++中的const是一个真正意义上的常量
• C++编译器可能会为const常量分配空间
• C++完全兼容C语言中const常量的语法特性