在C语言中用const定义的变量如何修改

在C语言中用const定义的变量如何修改,第1张

关于C的关键字——const的理解和用法

const在C中的用法很灵活(相信C++中也一样),个人感觉对之既爱又恨,有时候感觉const很好用,同时又经

常会因为它的优点而犯错,犯错的原因除了粗心之外,另一个更重要的,就是以前对const理解不到位。于是今天

自己写成一篇小总结。如果是初学者,建议好好看一下,相信帮助比较大;如果是高手,请不吝赐教!

上面写了一段废话,就算是小序吧:)接下来就是正文;

一、关于const的具体定义:

——个人感觉很难对它下一个标准的定义,因为的用法很灵活,似乎对它定义后总无法让人能够明白它的

意思,而且容易让人产生误解(也许是偶水平太菜了)。例如,把它有定义:一个能够让变量变成无法修改的常量

的关键字。那么,这样的话,就可能让人误解为只要有const在定义变量里面,那变量就无论怎样都无法修改。这

样的理解是很片面的(下面用碰并禅法方面将对这问题做探讨)。因此,本人在此不敢对笑尘它下定义,其他参考书好象也没

有下定义。

二、关于const的具体作用

——const作用就灵活了,一个表达式中const放置的位置蔽誉不同,效果可能就不一样了。下面分具体情况分

析(当然,所举的情况并非覆盖全部情况)

A。const最经常的用法

1.为了防止传递的函数参数不被修改,在调用函数的形参中用const关键字.

//Example ->

int FindNum(const int array[], int num, int conut)//声明函数

//code...

int FindNum(const int array[], int num, int count)

{

int i

int flag = 1

for (i = 0(i <count) &&flagi++)

{

if (array[i] == num)

{

flag = 0

break

}

}

return flag

}

//code...

上面这例子中,编译器会把array[]当作常量数据的数组看待。所以,假如你不小心给数组赋值,那么

,编译器就会报错了。因此,当你不需要也不想修改数组的数据时,最好用const把数组定义为常量数组。

2.const可以用来创建数组常量、指针常量、指向常量的指针等:

const char ch = 'a'

const int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5}

const int *p = a //a是一个数组的首地址.p是指向常量的指针

int * const p = a//a是一个数组的首地址.p是指针常量;

const int * const p = a //a是一个数组的首地址。p是指向常量的指针常量

前两种情况很简单,现在着重分析一下后三种用法,因为这3种情况容易出错,偶就有时候怕用错了

刚脆不用const.

——const int *p = a //p是指向常量的指针,因此,不可以通过给指针赋值来改变数组

//中的数据,例如:

// *p = 10 /*错误*/

// *(p + 2) = 1 /*错误*/

//假如指向常量指针可以改变值,那么,就等于也改变了数组的数

//据了。假如你不理解,偶倒有一个办法让你理解,你就想你和一

//个人绑在一起,有可能你移动了位置而他不跟着你移动吗!哈哈

——int * const p = a //看这表达式,const的位置和第一个不同吧!他们的用法和作用

//就完全不一样了。这时候p是指针常量,我们知道,指针是指向

//了一个数组的首地址,那么,它的位置就不可以改变了。但是你

//现在应该和第一个表达式比较了,现在的数组并不是常量数组,

//所以数组的数据是可以改变的,而指针这时候它是不可以移动的

//,指向数组第一个数据,所以它可以而且只可以改变数组第一个

//数据的值。这一点请别误解,指针常量只是它的地址不可以改变

//,并不是它指向的内容一定不可以改变,这一点切记!

//好啦。假如你又不理解,偶又有一个比较形象的例子来说明:

//假如有一个固定的人拉着另外一个人的手,注意,固定的人相当

//于他是不可以由其他人来替换的。但是他可以拉其他人的手啊,

//并不一定规定他必须拉同一个人的手啊。现在你应该可以有个比

//较深的印象和理解吧:P

//下面举几个例子帮助理解:

// *p = 2 /*可以*/

// *(p+1) = 10/*可以*/

// p++/*不可以*/

——const int * const p = a//假如前面两种表达式的本质你理解了,这种表达式你来理解根本

//没有问题,const现在有两个,而且一个const的位置是第一种情

//况的位置,第二个const是第二种情况的位置,所以这表达式的功

//能就是前两种情况的作用总合。这里不多说!

//下面举几个例子帮助理解:

// *p = 2/*不可以*/

// *(p + 2) = 10 /*不可以*/

// p++ /*不可以*/

B。const并不会阻止参数的修改

之所以把这作为一点来谈,就是因为有一些朋友可能会以为在函数参数中用了const就一定不可以改变

参数,这实际上是错误的理解,因为,它并不阻止参数的修改,下面举个简单的例子来阐述一下;

#include<stdio.h>

#include<ctype.h>

void ChangeStr(const char *String)

int main(void)

{

char str[] = "The C programme"

Change(str)

printf(str)

system("Pause")

return 0

}

void ChangeStr(const char *String)

{

char *Source = (char *)String

while (*Source)

{

*Source = toupper(*Source)

Source++

}

}

//end

上面的程序把字符串中的每个字符都转换成大写字母了。因为*String把地址给了*Source,而

*Source的值的改变编译器并不干涉,可能有的编译器会发出警告之类。上面的程序只是为了说明const并不会阻止

参数的修改,如果象上面程序那样,个人感觉没什么意义,只会让人容易混乱而已。

关于CONST的用法和理解本人也就只能说这么多了,当然,很可能有更多高级或者少用的用法,由于水平

和经验有限,确实不能再说些什么。

三、参考文献

——《C primer plus 5th》

从别的地方找来的,解释的很全面,你看看吧,看完应该就很明白了!

1、什么是const?

常类型是指使用类型修饰符const说明的类型,常类型的变量或对象的值是不能被更新的。(当然,我们可以偷梁换柱进行更新:)

2、为什么引入const?

const 推出的初始目的,正是为了取代预编译指令,消除它的肢宏缺点,同时继承它的优点。

3、cons有什么主要的作用?

(1)可以定义const常量,具有不可变性。 例如:

const int Max=100int Array[Max]

(2)便于进行类型检查,使编译器对处理内容有更多了解,消除了一些隐患。例如: void f(const int i) { .........} 编译器就会知道i是一个常量,不允许修改; (3)可以避免意义模糊的数字出现,同样可以很方便地进行参数的调整和修改。 同宏定义一样,可以做到不变则已,一变都变!如(1)中,如果想修改Max的内容,只需要:const int Max=you want即可!

(4)可以保护被修饰的冲饥返东西,防止意外的修改,增强程序的健壮性。 还是上面的例子,如果在函数体内修改了i,编译器就会报错; 例如:

void f(const int i) { i=10//error! }

(5) 为函数重载提供了一个参考。

class A { ......

void f(int i) {......} //一个函数

void f(int i) const {......} //上一个函数的重载 ......

}

(6) 可以节省空间,避免不必要的内存分配。 例如:

#define PI 3.14159 //常量宏

const doulbe Pi=3.14159//此时并未将Pi放入ROM中 ......

double i=Pi//此时为Pi分配内存,以后不再分配!

double I=PI//编译期间进行宏替换,分配内存

double j=Pi//没有内存分配

double J=PI//再进行宏替换,又一次分配内存!

const定义常量从汇编的角度来看,只是给出了对应的内存地址,而不是象#define一样给出的是立即数,所以,const定义的常量在程序运行过程中只有一份拷贝,而#define定义的常量在内存中有若干个拷贝。

(7) 提高了效率。 编译器通常不为普通const常量分配存储空间,而是将它们保存在符号表中,这使得它成为一个编译期间的常量,没有了存储与读内存的 *** 作,使得它的效率也很高。

4、如何使用const?

(1)修饰一般常量 一般常量是指简单类型的常量。这种常量在定义时,修饰符const可以用在类型说明符前,也可以用在类型说明符后。 例如:

int const x=2或 const int x=2

(2)修饰常数组 定义或说明一个常数组可采用如下格式:

int const a[5]={1, 2, 3, 4, 5}

const int a[5]={1, 2, 3, 4, 5}

(3)修饰常对象 常对象是指对象常量,定义格式如下:

class Aconst A a

A const a定义常散饥对象时,同样要进行初始化,并且该对象不能再被更新,修饰符const可以放在类名后面,也可以放在类名前面。

(4)修饰常指针

const int *A//const修饰指向的对象,A可变,A指向的对象不可变

int const *A//const修饰指向的对象,A可变,A指向的对象不可变

int *const A//const修饰指针A, A不可变,A指向的对象可变

const int *const A//指针A和A指向的对象都不可变

(5)修饰常引用 使用const修饰符也可以说明引用,被说明的引用为常引用,该引用所引用的对象不能被更新。其定义格式如下:

const double &v

(6)修饰函数的常参数 const修饰符也可以修饰函数的传递参数,格式如下:

void Fun(const int Var)告诉编译器Var在函数体中的无法改变,从而防止了使用者的一些无意的或错误的修改。

(7)修饰函数的返回值: const修饰符也可以修饰函数的返回值,是返回值不可被改变,格式如下:

const int Fun1()const MyClass Fun2()

(8)修饰类的成员函数: const修饰符也可以修饰类的成员函数,格式如下:

class ClassName {

public:

int Fun() const.....

}; 这样,在调用函数Fun时就不能修改类里面的数据

(9)在另一连接文件中引用const常量

extern const int i//正确的引用

extern const int j=10//错误!常量不可以被再次赋值 另外,还要注意,常量必须初始化! 例如: const int i=5

5、几点值得讨论的地方:

(1)const究竟意味着什么?

说了这么多,你认为const意味着什么?一种修饰符?接口抽象?一种新类型? 也许都是,在Stroustup最初引入这个关键字时,只是为对象放入ROM做出了一种可能,对于const对象,C++既允许对其进行静态初始化,也允许对他进行动态初始化。理想的const对象应该在其构造函数完成之前都是可写的,在析够函数执行开始后也都是可写的,换句话说,const对象具有从构造函数完成到析够函数执行之前的不变性,如果违反了这条规则,结果都是未定义的!虽然我们把const放入ROM中,但这并不能够保证const的任何形式的堕落,我们后面会给出具体的办法。无论const对象被放入ROM中,还是通过存储保护机制加以保护,都只能保证,对于用户而言这个对象没有改变。换句话说,废料收集器(我们以后会详细讨论,这就一笔带过)或数据库系统对一个const的修改怎没有任何问题。

(2)位元const V.S. 抽象const?

对于关键字const的解释有好几种方式,最常见的就是位元const 和 抽象const。下面我们看一个例子: class A { public: ...... A f(const A&a)...... }如果采用抽象const进行解释,那就是f函数不会去改变所引用对象的抽象值,如果采用位元const进行解释,那就成了f函数不会去改变所引用对象的任何位元。 我们可以看到位元解释正是c++对const问题的定义,const成员函数不被允许修改它所在对象的任何一个数据成员。 为什么这样呢?因为使用位元const有2个好处: 最大的好处是可以很容易地检测到违反位元const规定的事件:编译器只用去寻找有没有对数据成员的赋值就可以了。另外,如果我们采用了位元const,那么,对于一些比较简单的const对象,我们就可以把它安全的放入ROM中,对于一些程序而言,这无疑是一个很重要的优化方式。(关于优化处理,我们到时候专门进行讨论) 当然,位元const也有缺点,要不然,抽象const也就没有产生的必要了。 首先,位元const的抽象性比抽象const的级别更低!实际上,大家都知道,一个库接口的抽象性级别越低,使用这个库就越困难。 其次,使用位元const的库接口会暴露库的一些实现细节,而这往往会带来一些负面效应。所以,在库接口和程序实现细节上,我们都应该采用抽象const。 有时,我们可能希望对const做出一些其它的解释,那么,就要注意了,目前,大多数对const的解释都是类型不安全的,这里我们就不举例子了,你可以自己考虑一下,总之,我们尽量避免对const的重新解释。

(3)放在类内部的常量有什么限制?

看看下面这个例子:

class A {

private:

const int c3 = 7// ???

static int c4 = 7// ???

static const float c5 = 7// ??? ......

}

你认为上面的3句对吗?呵呵,都不对!使用这种类内部的初始化语法的时候,常量必须是被一个常量表达式初始化的整型或枚举类型,而且必须是static和const形式。这显然是一个很严重的限制! 那么,我们的标准委员会为什么做这样的规定呢?一般来说,类在一个头文件中被声明,而头文件被包含到许多互相调用的单元去。但是,为了避免复杂的编译器规则,C++要求每一个对象只有一个单独的定义。如果C++允许在类内部定义一个和对象一样占据内存的实体的话,这种规则就被破坏了。

(4)如何初始化类内部的常量?

一种方法就是static 和 const 并用,在内部初始化,如上面的例子; 另一个很常见的方法就是初始化列表:

class A {

public:

A(int i=0):test(i) {}

private:

const int i

}; 还有一种方式就是在外部初始化,例如:

class A {

public:

A() {}

private:

static const int i//注意必须是静态的!

};

const int A::i=3

(5)常量与数组的组合有什么特殊吗? 我们给出下面的代码:

const int size[3]={10,20,50}

int array[size[2]]

有什么问题吗?对了,编译通不过!为什么呢?

Const可以用于集合,但编译器不能把一个集合存放在它的符号表里,所以必须分配内存。在这种情况下,const意味着“不能改变的一块存储”。然而,其值在编译时不能被使用,因为编译器在编译时不需要知道存储的内容。自然,作为数组的大小就不行了:) 你再看看下面的例子:

class A {

public:

A(int i=0):test[2]({1,2}) {}//你认为行吗?

private:

const int test[2]

};

vc6下编译通不过,为什么呢? 关于这个问题,前些时间,njboy问我是怎么回事?我反问他:“你认为呢?”他想了想,给出了一下解释,大家可以看看:我们知道编译器堆初始化列表的 *** 作是在构造函数之内,显式调用可用代码之前,初始化的次序依据数据声明的次序。初始化时机应该没有什么问题,那么就只有是编译器对数组做了什么手脚!其实做什么手脚,我也不知道,我只好对他进行猜测:编译器搜索到test发现是一个非静态的数组,于是,为他分配内存空间,这里需要注意了,它应该是一下分配完,并非先分配test[0],然后利用初始化列表初始化,再分配test[1],这就导致数组的初始化实际上是赋值!然而,常量不允许赋值,所以无法通过。 呵呵,看了这一段冠冕堂皇的话,真让我笑死了!njboy别怪我揭你短呀:)我对此的解释是这样的:C++标准有一个规定,不允许无序对象在类内部初始化,数组显然是一个无序的,所以这样的初始化是错误的!对于他,只能在类的外部进行初始化,如果想让它通过,只需要声明为静态的,然后初始化。 这里我们看到,常量与数组的组合没有什么特殊!一切都是数组惹的祸!

(6)this指针是不是const类型的?

this指针是一个很重要的概念,那该如何理解她呢?也许这个话题太大了,那我们缩小一些:this指针是个什么类型的?这要看具体情况:如果在非const成员函数中,this指针只是一个类类型的;如果在const成员函数中,this指针是一个const类类型的;如果在volatile成员函数中,this指针就是一个volatile类类型的。

(7)const到底是不是一个重载的参考对象?

先看一下下面的例子:

class A {

......

void f(int i) {......}//一个函数

void f(int i) const {......}//上一个函数的重载

......

}上面是重载是没有问题的了,那么下面的呢?

class A {

......

void f(int i) {......}//一个函数

void f(const int i) {......}//?????

......

}这个是错误的,编译通不过。那么是不是说明内部参数的const不予重载呢?再看下面的例子:

class A {

......

void f(int&) {......}//一个函数

void f(const int&) {......}//?????

......

}这个程序是正确的,看来上面的结论是错误的。为什么会这样呢?这要涉及到接口的透明度问题。按值传递时,对用户而言,这是透明的,用户不知道函数对形参做了什么手脚,在这种情况下进行重载是没有意义的,所以规定不能重载!当指针或引用被引入时,用户就会对函数的 *** 作有了一定的了解,不再是透明的了,这时重载是有意义的,所以规定可以重载。

(8)什么情况下为const分配内存?

以下是我想到的可能情况,当然,有的编译器进行了优化,可能不分配内存。

A、作为非静态的类成员时;

B、用于集合时;

C、被取地址时;

D、在main函数体内部通过函数来获得值时;

E、const的 class或struct有用户定义的构造函数、析构函数或基类时;。

F、当const的长度比计算机字长还长时;

G、参数中的const;

H、使用了extern时。 不知道还有没有其他情况,欢迎高手指点:)

(9)临时变量到底是不是常量?

很多情况下,编译器必须建立临时对象。像其他任何对象一样,它们需要存储空间而且必须被构造和删除。区别是我们从来看不到编译器负责决定它们的去留以及它们存在的细节。对于C++标准草案而言:临时对象自动地成为常量。因为我们通常接触不到临时对象,不能使用与之相关的信息,所以告诉临时对象做一些改变有可能会出错。当然,这与编译器有关,例如:vc6、vc7都对此作了扩展,所以,用临时对象做左值,编译器并没有报错。

(10)与static搭配会不会有问题? 假设有一个类:

class A {

public:

......

static void f() const { ......}

......

}我们发现编译器会报错,因为在这种情况下static不能够与const共存! 为什么呢?因为static没有this指针,但是const修饰this指针,所以...

(11)如何修改常量?

有时候我们却不得不对类内的数据进行修改,但是我们的接口却被声明了const,那该怎么处理呢?我对这个问题的看法如下:

1)标准用法:

mutable class A {

public:

A(int i=0):test(i) { }

void SetValue(int i)const { test=i}

private: mutable int test//这里处理!

};

2)强制转换:

const_cast class A {

public:

A(int i=0):test(i) { }

void SetValue(int i)const {

const_cast (test)=i

}//这里处理!

private:

int test

};

3)灵活的指针:

int* class A {

public:

A(int i=0):test(i) { }

void SetValue(int i)const { *test=i}

private:

int* test//这里处理!

};

4)未定义的处理

class A {

public:

A(int i=0):test(i) { }

void SetValue(int i)const {

int *p=(int*)&test*p=i

}//这里处理!

private:

int test

}; 注意,这里虽然说可以这样修改,但结果是未定义的,避免使用!

5)内部处理:this指针

class A {

public:

A(int i=0):test(i) { }

void SetValue(int i)const {

((A*)this)->test=i

}//这里处理!

private:

int test

};

6)最另类的处理:空间布局

class A {

public:

A(int i=0):test(i),c('a') { }

private:

char c

const int test

}

int main()

{

A a(3)

A* pa=&a

char* p=(char*)pa

int* pi=(int*)(p+4);//利用边缘调整

*pi=5//此处改变了test的值!

return 0

}

虽然我给出了6中方法,但是我只是想说明如何更改,但出了第一种用法之外,另外5种用法,我们并不提倡,不要因为我这么写了,你就这么用,否则,我真是要误人子弟了:)

(12)最后我们来讨论一下常量对象的动态创建。 既然编译器可以动态初始化常量,就自然可以动态创建,例如:

const int* pi=new const int(10)这里要注意2点:

1)const对象必须被初始化!所以(10)是不能够少的。

2)new返回的指针必须是const类型的。 那么我们可不可以动态创建一个数组呢? 答案是否定的,因为new内置类型的数组,不能被初始化。 这里我们忽视了数组是类类型的,同样对于类内部数组初始化我们也做出了这样的忽视,因为这涉及到数组的问题,我们以后再讨论。

const是指常数,这种数存放在rom中,也就是硬盘里,只有使用的时候才读取到内存。static类型的是局部静态数据,首先他肯定是局部变量,但是他的生存期是全局的。const数不坦槐能被修改,也不能是局部变量。static一般用于局部变量,但是他可以被修改,让中友并且退出引用他的函数体后变量依旧存在,直到培陪下一次引用时数值不变化。


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