一、const常量的作用和定义方法
有时候我们希望定义这样一种“变量”,它的值不能被改变,在整个作用域中都保持固定, 这样的"变量"称做 常量(const)。
Tips:在C语言中定义和使用 常量(const) 的方法有两种,
#define
宏定义, 该方式定义的常量在程序预编译阶段宏展开时进行字符替换,一般使用全大写标识符定义和使用, 详细介绍见: C-03_C语言预处理命令详解;
- 使用
const
修饰定义的“变量”[称做 常量(const)],其作用域和生命周期与变量相同,建议将常量名的首字母大写,以提醒程序员这是个常量。
例如,用一个变量来表示班级的最大人数,或者表示缓冲区的大小。为了满足这一要求,可以使用const关键字对变量加以限定:
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这样 MaxNum 的值就不能被修改了,定义并初始化完成后,任何对 MaxNum 直接赋值的行为都将引发编译错误:
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我们经常将 const 变量称为常量(Constant)。创建常量的格式通常为:
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const 和 type 都是用来修饰变量的,它们的位置可以互换,也就是将 type 放在 const 前面:
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通常采用第一种方式,不采用第二种方式。另外建议将常量名的首字母大写,以提醒程序员这是个常量。
由于常量一旦被创建后其值就不能再改变,所以常量必须在定义的同时赋值(初始化),后面的任何赋值行为都将引发错误。 初始化常量可以使用任意形式的表达式,只要定义的时候能计算出一个确切值,如下所示:
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const 常量 的作用域和生命周期与变量相同。
二、const 和 指针
const 也可以和指针变量一起使用,这样可以限制指针变量本身,也可以限制指针指向的数据。
const 和指针一起使用会有几种不同的顺序,如下所示:
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在前面两种情况下,指针所指向的数据是只读的,也就是 p1、p2 本身的值可以修改(指向其它的内存地址),但它们指向的数据不能被修改, 称做 常量指针。
在最后一种情况下,指针是只读的,也就是 p3 本身的值不能被修改,它指向的数据可以修改,指针常量.
当然,指针本身和它指向的数据都有可能是只读的,下面的两种写法能够做到这一点:
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const 和指针结合的写法多少有点让初学者摸不着头脑,大家可以这样来记忆:const 离变量名近就是用来修饰指针变量的,离变量名远就是用来修饰指针指向的数据,如果近的和远的都有,那么就同时修饰指针变量以及它指向的数据。
三、const 和函数形参
在C语言中,单独定义 const 变量没有明显的优势,完全可以使用#define命令代替。const 通常用在函数形参中,如果形参是一个指针,为了防止在函数内部修改指针指向的数据,就可以用 const 来限制。
在C语言标准库中,有很多函数的形参都被 const 限制了,下面是部分函数的原型:
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在定义函数时可以使用 const 对形参加以限制,例如查找字符串中某个字符出现的次数:
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根据 strnchr() 的功能可以推断,函数内部要对字符串 str 进行遍历,不应该有修改的动作,用 const 加以限制,不但可以防止由于程序员误操作引起的字符串修改,还可以给用户一个提示,函数不会修改你提供的字符串。
四、const 和非 const 类型转换
非const 类型 变量赋值给 const 常量(初始化时),编译器隐式的做了类型转换。
当一个指针变量 str1 被 const 限制时,并且类似 const char *str1
这种形式,说明指针指向的数据不能被修改;如果将 指针变量str1 赋值给另外一个未被 const 修饰的指针变量 str2,就有可能发生危险。因为通过 str1 不能修改数据,而赋值后通过 str2 能够修改数据了,意义发生了转变,所以编译器不提倡这种行为,会给出错误或警告。
也就是说,const char *
和 char *
是不同的类型,不能将 const char *
类型的数据赋值给 char *
类型的变量。但反过来是可以的,编译器允许将char *
类型的数据赋值给const char *
类型的变量。
这种限制很容易理解,char *
指向的数据有读取和写入权限,而const char *
指向的数据只有读取权限,降低数据的权限不会带来任何问题,但提升数据的权限就有可能发生危险。
C语言标准库中很多函数的参数都被 const 限制了,但我们在以前的编码过程中并没有注意这个问题,经常将非 const 类型的数据传递给 const 类型的形参,这样做从未引发任何副作用,原因就是上面讲到的,将非 const
类型转换为 const
类型是允许的。
五、提供指针修改const变量
const变量 是禁止被修改的“常量”, 但是这只是语法层面上的限制,实际上通过指针仍然可以修改它的值。 示例:
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