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C/C++編程中const的使用詳解

更新時間：2022年03月31日 13:16:13 作者：zou_albert

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C/C++編程中const的使用，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下，希望能夠給你帶來幫助

1 概述：const和define的區(qū)別

先看一個典型的程序：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int num = 1;
	#define t1 num + num
	#define t2 t1 % t1
	cout << "t2 is " << t2 << endl; // t2 is 2
	const int s1 = num + num;
	const int s2 = s1 % s1;
	cout << "s2 is " << s2 << endl; // s2 is 0
    return 0;
}

運行結(jié)果如注釋所示，分別得到“t2 is 2”、“s2 is 0”？？？
分析原因：const定義的常量s1、s2，則s1的值是num+num，s2的值是s1%s1，所以最后結(jié)果為“s2 is 0”；而define定義的變量作替換后，C++把cout<<"t2 is "<<t2<<endl;語句譯成了：cout<<"t2 is "<<num+num%num+num<<endl;所以結(jié)果為“t2 is 2”（1+0+1=2）

注意:define定義的內(nèi)容,建議增加使用括號()

	#define t1 (num + num)
	#define t2 (t1 % t1)

具體分析define與const的區(qū)別，如下定義：

const float PI = 3.14;
#define PI (3.14)

類型的安全性檢查：const常量有數(shù)據(jù)類型，而define定義宏常量沒有數(shù)據(jù)類型。則編譯器可以對前者進行類型安全檢查，而對后者只進行字符替換，沒有類型安全檢查（字符替換時可能會產(chǎn)生意料不到的錯誤，如上面的程序所示）；
調(diào)試：部分調(diào)度工具可以對const常量進行調(diào)度，但不能對宏常量進行調(diào)度；
編譯器的處理方式不同：define宏是在預(yù)處理階段展開，const常量則是編譯運行階段使用；
存儲方式不同：define宏僅僅是展開，有幾個地方使用則展開幾次，不分配內(nèi)存；const常量會在內(nèi)存中分配地址（可以是堆中也可以是棧中）；
效率：define定義的常量在內(nèi)存中有若干個拷貝；const定義的常量在程序運行過程中只有一份拷貝，甚至不為普通const常量分配存儲空間，而是將它們保存在符號表中，相當(dāng)于沒有了讀內(nèi)存的操作，使得效率也很高。

2. 修飾局部變量

const約束對象的訪問性質(zhì)：使得對象只能讀，不能寫：不允許修改對象的值.

const 是constant 的縮寫，“恒定不變”的意思。被const 修飾的東西都受到強制保護，可以預(yù)防意外的變動，能提高程序的健壯性。所以很多C++程序設(shè)計書籍建議：“Use const whenever you need”。

const int n=5;
int const n=5;

這兩種寫法是一樣的，都是表示變量n的值不能被改變了，需要注意的是，用const修飾變量時，一定要給變臉初始化，否則之后就不能再進行賦值了。

// C     
const int num = 100;
(int *)&num = 4;   //可以間接修改

C的const表示修飾只讀變量，但是我們可以惡意強制操作const對象。

接下來看看const用于修飾常量靜態(tài)字符串，例如：

const char* str="fdsafdsa";

如果沒有const的修飾，我們可能會在后面有意無意的寫str[4]=’x’這樣的語句，這樣會導(dǎo)致對只讀內(nèi)存區(qū)域的賦值，然后程序會立刻異常終止。有了const，這個錯誤就能在程序被編譯的時候就立即檢查出來，這就是const的好處。讓邏輯錯誤在編譯期被發(fā)現(xiàn)。

如下修改都是不允許的。

 // c++
 const int i = 0;   //是一個右值，有內(nèi)存實體
 i = 11;          //錯誤：向只讀變量‘i'賦值
 const int a{1.1}; //錯誤：從“double”轉(zhuǎn)換到“int”需要收縮轉(zhuǎn)換,請初始化成相同類型的常量

3. 常量指針與指針常量

常量指針是指針指向的內(nèi)容是常量，可以有一下兩種定義方式。

const int * n;
int const * n;

需要注意的是一下兩點：

1、常量指針說的是不能通過這個指針改變變量的值，但是還是可以通過其他的引用來改變變量的值的。

int a=5;
const int* n=&a;
a=6;

指針常量是指指針本身是個常量，不能在指向其他的地址，寫法如下：

int *const n;

需要注意的是，指針常量指向的地址不能改變，但是地址中保存的數(shù)值是可以改變的，可以通過其他指向改地址的指針來修改。

int a=5;
int *p=&a;
int* const n=&a;
*p=8;

注意：區(qū)分常量指針和指針常量的關(guān)鍵就在于星號的位置，我們以星號為分界線，如果const在星號的左邊，則為常量指針，如果const在星號的右邊則為指針常量。如果我們將星號讀作‘指針’，將const讀作‘常量’的話，內(nèi)容正好符合。int const * n；是常量指針，int *const n；是指針常量。

指向常量的常指針

是以上兩種的結(jié)合，指針指向的位置不能改變并且也不能通過這個指針改變變量的值，但是依然可以通過其他的普通指針改變變量的值。

const int* const p;

4. 修飾函數(shù)的參數(shù)

根據(jù)常量指針與指針常量，const修飾函數(shù)的參數(shù)也是分為三種情況。

1、防止修改指針指向的內(nèi)容

void StringCopy(char *strDestination, const char *strSource);

其中 strSource 是輸入?yún)?shù)，strDestination 是輸出參數(shù)。給 strSource 加上 const 修飾后，如果函數(shù)體內(nèi)的語句試圖改動 strSource 的內(nèi)容，編譯器將指出錯誤。

2、防止修改指針指向的地址

void swap ( int * const p1 , int * const p2 )

指針p1和指針p2指向的地址都不能修改。

3、以上兩種的結(jié)合。

5. 修飾函數(shù)的返回值

如果給以“指針傳遞”方式的函數(shù)返回值加 const 修飾，那么函數(shù)返回值（即指針）的內(nèi)容不能被修改，該返回值只能被賦給加const 修飾的同類型指針。

例如函數(shù)：

const char * GetString(void);

如下語句將出現(xiàn)編譯錯誤：

char *str = GetString();

正確的用法是

const char *str = GetString();

6. 修飾全局變量

全局變量的作用域是整個文件，我們應(yīng)該盡量避免使用全局變量，因為一旦有一個函數(shù)改變了全局變量的值，它也會影響到其他引用這個變量的函數(shù)，導(dǎo)致除了bug后很難發(fā)現(xiàn)，如果一定要用全局變量，我們應(yīng)該盡量的使用const修飾符進行修飾，這樣防止不必要的人為修改，使用的方法與局部變量是相同的。