C/C++ const用法小节，你知道吗？

文章开始先给大家普及一下内链接和外链接，什么是内链接，什么是外链接？

编译器在编译的时候会以每个cpp源文件为单位，编译成一个个obj文件，然后在通过连接器把不同的obj文件链接起来，那么如果一个变量或者函数是内链接的话，编译器链接的时候就不会那他们去跟其他的obj文件比较看看是否有重复定义，即使一个源文件中的extern声明的变量或函数也不能使用另外一个源文件中的内连接的变量或函数.而如果是外连接的话则需要在不同的obj中比较是否有重定义的.除了做这样的检查外,链接器还会查看通过extern修饰的变量或函数声明在其他obj中的定义.

说到这大概知道什么是内链接什么是外链接了吧。

——————————————————————————————————————————————————————————————

我从前辈那儿找了一个，感觉读了基本会懂这个内链接和外链接，呈上：

我们知道C++支持多种编程范式,可以完全用采用面向过程,不去用类,当然了很少有人这样做,一般是结合面向过程与面向对象.

那假如有一些处在不同源文件中的变量和函数(不是类中的变量成员或成员函数),我们要使用不同源文件中的变量或函数时咋整呢? 在面向对象中我们使用一个个类的时候自然是用头文件引用下就OK.但现在没有类,只是一个个变量和函数,也能用引用头文件吗 ？ 这得看情况,有时可以,有时不行.如果头文件中只有外部声明没有任何定义,那引用头文件完全没有问题.如果头文件中有定义的话,如果只被一个cpp文件引用则没问题,如果被多个cpp文件引用就会出现重复定义的错误.(注:编译器是以cpp文件为单位编译,如果某个h头文件没有被引用的话相当于被抛弃不用了.引用头文件时预编译时只是简单的把头文件复制到引用它的cpp文件中.)

 

extern外部声明

假如在有one.cpp和two.cpp两个源文件.

//one.cpp中

---------------------------------------------------

#include <iostream>

using namespace std;

 

int number = 123;  //number的定义 .或者写成extern number = 123;当有赋值时,实际上extern失去了应有的作用.所以加不加没影响.

void Print() {cout<<"hi,i am one.cpp"<<endl;}

 

 

//two.cpp中

--------------------------------------------------------

#include <iostream>

using namespace std;

 

extern int number;//这就是所谓的外部声明,此处extern不可省.另外此处绝对不能赋值.如果写成extern int number = 88;会报错是重复定义.

extern void Print(); //此处extern可以省略.

cout<<number;  //结果为123

Print(); //输出i am one.cpp

 

在two.cpp中是怎么得到one.cpp中的number的值的呢,由于用extern int number这样声明了下,表明number在其他源文件中有定义,链接器就会帮助去其他源文件中找的.

假如把上面two.cpp中的extern关键字去掉. 编译时不会出错.但链接时出错了,重复定义了.因为one.cpp中已经定义了个number,不能再定义一个相同的了.

 

static 内部连接

上面的例子中我们知道one.cpp和two.cpp中同时写上int number会出错,说重复定义了.但如果这样

//one.cpp中

static int number = 123;

 

//two.cpp中

static int number;  //没显式赋值,会默认赋予0

 

此时却不会出错.因为定义变量时默认是外部连接的.而加上关键字static表示是静态变量,是内部连接,链接器不会去看不同cpp编译成的obj文件中有重名的静态变量不.

当用static修饰后就不能再使用extern修饰了.

 

//one.cpp中

static int number = 123;

//two.cpp中

extern int number;

cout<<number;

此时会出错,因为extern声明的number找不到定义.因为one.cpp的number用static修饰表明是内连接了.

const关键字

//one.cpp中

const int number = 123;

 

//two.cpp中

const int number = 321;

 

这里达到的效果与static一样,都属于内部连接,所以不会出错.唯一不同的时const表示常量,定义时必须显式赋予值,且赋值后不能再改变它的值.

不过const还有另外一个特性就是可以和extern一起用.

比如在two.cpp中这样写

extern const int number; 

cout<<number; //运行会报错,会说找不到定义.需要把one.cpp中改为extern const int number = 123;才行.

//正确输出的值是one.cpp中的number值123

 

inline与static函数也是内部连接的

//one.cpp中

void Test() { }

 

//two.cpp中

void Test()  { }

这样编译时会报错,重复定义了.但如果把上面的两个void Test都改成inline void Test() { }或者static void Test() { }则不会出错.//注意这里讲的inline函数指的是全局函数,不是类里面的inline函数.

————————————————————————————————————————————————————————————————

好，进入正题。

1. const 在C和C++中的区别

C++中的const正常情况下是看成编译期的常量,编译器并不为const分配空间,只是在编译的时候将期值保存在名字表中,并在适当的时候折合在代码中. 所以在C++中const修饰的量可以用在数组的定义中。

而在C中,const是一个不能被改变的普通变量,既然是变量,就要占用存储空间,所以编译器不知道编译时的值.而且,数组定义时的下标必须为常量.

在C语言中: const int size; 这个语句是正确的，因为它被C编译器看作一个声明,指明在别的地方分配存储空间.

但在C++中这样写是不正确的.（这个地方知道为什么是不正确吗？因为既然const在c++中是内链接，那么他就不会去检查其他的cpp文件中是否有这个变量的定义，而大家不要忘了这个const还有本身的意思，就是是一个常量，必须的定义的时候初始化，所以这样是不对滴。）

C++中const默认是内部连接,如果想在C++中达到以上的效果,必须要用extern关键字. C++中,const默认使用内部连接.而C中使用外部连接.

内连接:编译器只对正被编译的文件创建存储空间,别的文件可以使用相同的表示符或全局变量.C/C++中内连接使用static关键字指定.

外连接:所有被编译过的文件创建一片单独存储空间.一旦空间被创建,连接器必须解决对这片存储空间的引用.全局变量和函数使用外部连接.通过extern关键字声明,可以从其他文件访问相应的变量和函数. C++中,是否为const分配空间要看具体情况. 如果加上关键字extern或者取const变量地址,则编译器就要为const分配存储空间.

C++中定义常量的时候不再采用define,因为define只做简单的宏替换，并不提供类型检查.

2.const指针和指向const的指针

在C语言中const指针表示该指针是一个常量，一旦进行初始化完成之后就无法改变它指向的位置。指向const的指针说明使用这个指针无法改变其指向的地址处的值，特别强调的一点是使用这个指针不能够改变。言外之意就是说，可以通过其他的方式改变。

比如：char ch='c';

const char *ptr=&ch;

*ptr='a';//这样做是不允许的

ch='a';//这样做完全可以，并且*ptr的值也是'a'

下面是从网上摘抄的对const不错的总结

 

const用法小结：
const最常用的就是定义常量，除此之外，它还可以修饰函数的参数、返回值和函数的定义体。
1. const修饰函数的参数
如果参数作输出用，不论它是什么数据类型，也不论它采用“指针传递”还是“引用传递”，都不能加const 修饰，否则该参数将失去输出功能。
const 只能修饰输入参数：
如果输入参数采用“指针传递”，那么加const 修饰可以防止意外地改动该指针，起到保护作用。
将“const &”修饰输入参数的用法总结如下：
(1)对于非内部数据类型的输入参数，应该将“值传递”的方式改为“const 引用传递”，目的是提高效率。例如将void Func(A a) 改为void Func(const A &a)。
(2)对于内部数据类型的输入参数，不要将“值传递”的方式改为“const 引用传递”。否则既达不到提高效率的目的，又降低了函数的可理解性。例如void Func(int x) 不应该改为void Func(const int &x)。
2. const 修饰函数的返回值
如果给以“指针传递”方式的函数返回值加const 修饰，那么函数返回值（即指针）的内容不能被修改，该返回值只能被赋给加const 修饰的同类型指针。例如函数
const char * GetString(void);
如下语句将出现编译错误：
char *str = GetString();
正确的用法是
const char *str = GetString();

如果返回值不是内部数据类型，将函数A GetA(void) 改写为const A & GetA(void)的确能提高效率。但此时千万千万要小心，一定要搞清楚函数究竟是想返回一个对象的“拷贝”还是仅返回“别名”就可以了，否则程序会出错。
函数返回值采用“引用传递”的场合并不多，这种方式一般只出现在类的赋值函数中，目的是为了实现链式表达。
例如：

class A
{
A & operate = (const A &other); // 赋值函数
};
A a, b, c; // a, b, c 为A 的对象

a = b = c; // 正常的链式赋值

(a = b) = c; // 不正常的链式赋值，但合法

如果将赋值函数的返回值加const 修饰，那么该返回值的内容不允许被改动。上例中，语句 a = b = c 仍然正确，但是语句 (a = b) = c 则是非法的。
3. const修饰成员函数
关于Const函数的几点规则：
a. const对象只能访问const成员函数,而非const对象可以访问任意的成员函数,包括const成员函数.
b. const对象的成员是不可修改的,然而const对象通过指针维护的对象却是可以修改的.
c. const成员函数不可以修改对象的数据,不管对象是否具有const性质.它在编译时,以是否修改成员数据为依据,进行检查.
e. 然而加上mutable修饰符的数据成员,对于任何情况下通过任何手段都可修改,自然此时的const成员函数是可以修改它的