1 C中的const
C中
const
修饰的变量是只读变量,在使用
const
关键字声明定义变量时会给该变量分配内存空间。
const
修饰的全局变量默认是外部链接的,即其它源文件可以直接使用该变量。
const
修饰的局部变量存储在栈区中,不能通过变量名直接修改该变量的值,但是可以通过指针的方式修改该变量对应的值,从某种意义上来说,C中
const
修饰的变量不是真正意义上的常量,可以将其当作一种只读变量。
C中const示例:
// fun.c// c中const修饰的全局变量默认是外部链接的const int num = 100; // a的本质是只读的变量,存放在文字常量区(内存空间只读)// main.c#include <stdio.h>// 对fun.c中的a进行声明(不要赋值)extern const int num;void test(){printf(\"num = %d\\n\", num);// num = 200; // error: assignment of read-only variable \'num\'}int main(int argc, char *argv[]){test();return 0;}
#include <stdio.h>void test(){const int data = 200; // 局部只读变量,通过指针的形式修改data变量的值printf(\"data = %d\\n\", data); // 200int* p = (int*)&data;*p = 300;printf(\"data = %d\\n\", data); // 300}int main(int argc, char *argv[]){test();return 0;}
总结:
-
const
修饰全局变量时,该变量存储在文字常量区(只读),不能通过指针的方式修改其内容
-
const
修饰局部变量是,该变量存储在栈区中(可读可写),通过指针的方式可以修改其内同
2 C++中的const
C++中
const
修饰的变量不需要创建内存空间,比如定义常量
const int data = 10;
,C++会在一张符号表中添加
name
为
data
,
value
为10的一条记录,如下图所示:
既然,
const
修饰的变量没有内存空间,所以在C++中
const
修饰的变量才是真正意义上的常量。
C++中定义声明的全局常量是内部链接的,只能作用于当前的整个文件中,如果想让其它源文件对该常量进行访问的,必须加
extern
关键字将该常量转换成外部链接。
在C++中,是否为
const
常量分配内存空间依赖于如何使用,以下情况会对常量进行内存空间的分配:
- 对
const
常量取地址时
- 使用变量的形式初始化
const
修饰的变量时
-
const
修饰自定义数据类型(结构体、对象)时
C++中const示例:
// fun.c// const修饰的全局变量,默认时内部链接,不能直接被其它源文件使用//const int num = 100;// 可以通过将num转换成外部链接的方式,供其它源文件对num的访问extern const int num = 100;// main.c#include <iostream>using namespace std;extern const int num;struct Person{int num;char name[32];};void test(){cout << \"全局num = \" << num << endl; // error: undefined reference to `num\'// 1. c++中对const修饰的基础类型的变量不会开辟内存空间,只是将其放到符号表中const int data = 100;// data = 200; // error: 只读cout << \"data = \" << data << endl;// 2. 对data取地址时,系统会给data开辟空间int* p = (int*)&data;*p = 2000;cout << \"*p = \" << *p << endl; // 2000cout << \"data = \" << data << endl; // 100// 3. 通过变量的形式初始化 const修饰的变量,系统会为其开辟空间int a = 200;const int b = a; // 系统直接为b开辟空间,不会把b放入到符号表中p = (int*)&b;*p = 3000;30cacout << \"*p = \" << *p << endl; // 3000cout << \"b = \" << b << endl; // 3000// 4. const修饰自定义类型的变量,系统会分配空间const Person per = { 100, \"viktor\" };// p1.num = 1000; // errorcout << \"num = \" << per.num << \", name = \" << per.name << endl; // 100, viktorPerson* p1 = (Person*)&per;p1->num = 2000;cout << \"num = \" << per.num << \", name = \" << per.name << endl; // 2000, viktor}int main(int argc, char *argv[]){test();return 0;}
总结:
- C++中,使用
const
定义声明变量时,该变量会先放入到符号表中,不会开辟内存空间;
-
const
修饰的全局变量默认是内部链接的;
- 对
const
修饰的变量进行取地址操作,系统会对该变量开辟空间;
- 使用其它的变量对
const
修饰的变量进行初始化时,系统会对该变量开辟空间;
-
const
修饰自定义的数据类型,系统为自定义数据开辟空间。
3 C/C++中const异同总结
3.1 const修饰全局变量
全局变量存储在只读的文字常量区,所以C/C++中
const
修饰的全局变量都不可以更改变量对应的内容。
C中
const
修饰的全局变量默认是外部链接的,而C++中默认的是内部链接,如果想使得其变为外部链接可以在
const
修饰的全局变量前加
extern
关键字。
3.2 const修饰局部变量
const
在修饰基础数据类型的局部变量时,在C中会给该变量在栈中开辟内存空间,可以通过指针的方式修改变量的内容;而C++对于
const
修饰基础类型的变量是在符号表中添加一条记录,不会在栈中开辟空间,所以不能通过指针的方式修改变量的值。
C++中对
const
修饰的局部变量是在如何使用的情况下才分配内存,如果对
const
修饰基础数据类型的局部变量进行取地址操作,会对变量分配内存;使用一个变量初始化
const
变量时会分配内存;
const
修饰的自定义数据类型(结构体、对象)会分配内存。
4 const和#define
在旧版本C中,如果想创建一个常量,必须使用预处理器
#define MAX 1024;
。使用宏定义的
MAX
对于编译器来说不知其的存在,因为在程序预处理的过程中,所有的
MAX
已经被替换为1024,于是
MAX
并没有将其加入到符号表中。
如果使用这个常量获得一个编译错误信息时,可能会带来一些困扰,因为这个信息可能会提到1024,但是并没有提到
MAX
。
此外
MAX
如果被定义在另外一个头文件中,当前可能并不知道1024代表什么,也许解决这个问题要花很长时间。解决办法就是用一个常量替换上面的宏。
const
和
#define
的区别:
-
const
有类型,可进行编译器类型安全检查。
#define
无类型,不能进行类型检查
示例:
// 宏没有类型,const有#define MAX 1024const short my_max = 1024;void func(short i){cout << \"short函数\" << endl;}void func(int i){cout << \"int函数\" << endl;}void test(){func(MAX); // int函数func(my_max); // short函数}
-
const
有作用域,而
#define
不重视作用域,默认定义出到文件结尾。如果定义在指定作用域下有效的常量,那么
#define
就不适用
示例:
// 宏的作用域是当前的整个文件,const的作用域以定义的情况决定void my_func(void){// 作用范围是当前复合语句const int my_num = 10;// 作用范围是当前位置到文件结束#define MY_NUM 10}void test(){// cout << \"my_num = \" << my_num << endl; // err 不识别cout << \"MY_NUM = \" << MY_NUM << endl; // ok}
-
const
可以作为命名空间的成员,而如果将宏作为命名空间的成员,失去了命名空间的意义,因为宏作用于当前的文件,而不是只属于某个命名空间的
5 总结
const
由C++采用,并加进标准C中,尽管它们很不一样,在C中,编译器对待
const
如同对待变量一样,只不过带有一个特殊的标记,意识是”你不能改变我“。在C++中定义
const
时,编译器为它创建空间,所以如果两个不同文件定义多个同名的
const
,链接器将发生链接错误。简而言之,
const
在C++中用的更好。
在C++中尽量使用
const
来替换宏定义,避免不必要的麻烦。
另外在C++中可以使用变量定义数组。对于C,在支持C99标准的编译器中,可以使用变量定义数组。
示例:
#include <iostream>using namespace std;void test(){int a = 10;int arr[a];int i = 0;for(; i < 10; i++)arr[i] = i;i = 0;for(; i < 10; i++)cout << arr[i] << \" \";cout << endl;}int main(int argc, char *argv[]){test();return 0;}