【C++】 3_进化后的 const 分析

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（现代C编译器）
• const 只在编译器有用，在运行期无用

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。

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• 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（现代C编译器）

const 不能定义真正意义上的常量！

编程实验： C/C++ 中的 const

test.cpp
test.c

#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;
}

g++输出：
Begin...
c = 0
*p = 5
End...

gcc输出：
Begin...
c = 5
*p = 5
End...

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• C++ 在 C 的基础上对 const 进行了进化处理

  • 当遇到 const 声明时编译器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进行替换

  • 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 常量使用了 & 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。

符号表：编译器内部的数据结构。

• C 语言中的 const

  • 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 常量为全局变量，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

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• 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

  • const 常量由编译器处理
  • 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

编程实验： const 与 宏

test.cpp
test.c

#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};      // 注意这里！
    int i = 0;
    
    for(i=0; i<(A + B); i++)
    {
        printf("array[%d] = %d\n", i, array[i]);
    }
    
    f();
    g();

    return 0;
}

g++输出：
array[0] = 0
array[1] = 0
array[2] = 0
a = 3

gcc输出：
test.c:19: error: variable-sized object may not be initialized
test.c:19: warning: excess elements in array initializer
test.c:19: warning: (near initialization for ‘array’)

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

以上内容参考狄泰软件学院系列课程，请大家保护原创！