Const关键字

本文详细解析了C++及C语言中const关键字的作用与使用方式,包括const限定符的基本概念、编译阶段的行为特点,以及如何利用const修饰变量、函数等内容,并通过实例演示了const对象调用const方法的过程。

const关键字限定一个值不能被修改,产生静态作用。const修饰的数据类型是常类型,

 C语言const 常变量

    编译阶段,判断常变量是否做左值,其他处理与变量一样。

   当我们试图修改常变量时系统会提示我们错误,

    const int a = 10;
     a = 20;  //试图直接修改a的值,1,3错误
     int *p = &a;//试图通过指针的解引用来修改a的值,2、4错误
     *p = 20;

C++  const 常量

    编译阶段,把用到常量的地方替换成常量初始化的值

  1. 一定要初始化
  2. 不能做左值,常量禁止修改
  3. 不能间接修改,杜绝间接访问来修改常量内存的风险
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	const int a = 10;
	int *p = (int *)&a;
	*p = 20;
	cout<<*p<<endl;
	cout<<a<<endl;
        return 0;
}

先定义一个整形常量 a,并将其初始化为10,整形产量不可修改,将整形常量强制转换为整形指针类型,解引用来修改a的值,修改成功,*p的值已经为20,但a的值输出结果还是初始化的值,因为在编译阶段编译器已经将用到常量的地方替换为常量初始化的值。

执行结果如下

Const函数

常函数是类的成员函数,常函数不能修改本类的数据成员,除非本类数据成员有“mutable”关键字修饰

  1. 常函数声明样式:返回类型<类标识符::>函数名称(参数列表)const。void Show()const{}
  2. const关键字可以重载同名但未加const关键字的函数 
  3. 常对象在对象前面加const修饰  const Test test(20);  常对象不能调用普通函数,只可以调用常函数

    下面是一个简单的常对象调用常方法的实例,常对象stu调用常方法void Show()const;

#include<iostream>
using namespace std;
class Stu
{ 
public: 	
        Stu(int a) :id(a){} 	
	void Show()const 
	{ 		
	    std::cout << "id:" << id << std::endl; 
	} 
public: 	
	int id; 
}; 
int main() 
{ 	
	const Stu stu(123); 	
	stu.Show(); 
	return 0;
}

当将常方法void Show()const中的const去掉时即该方法为一个普通方法或函数。程序就会出错,编译器告诉我们对象的类型和成员函数的类型不兼容,即常对象不能调用普通的成员函数。

### const 关键字的使用 - **修饰变量**: ```c const int num = 10; ``` 这里 `const` 修饰 `num` 变量,`num` 成为常量,其值在初始化后不能被修改。如果尝试修改 `num` 的值,编译器会报错。 - **修饰函数的参数**: ```c void func(const int param) { // 在函数内部不能修改 param 的值 } ``` 在这个函数中,`const` 修饰了函数的参数 `param`,意味着在 `func` 函数内部不能修改 `param` 的值,起到保护参数的作用 [^3]。 - **与指针变量的搭配**: - **指向常量的指针**: ```c const int *ptr; ``` `ptr` 是一个指向常量的指针,不能通过 `ptr` 来修改它所指向的值,但 `ptr` 本身可以指向其他地址。 - **指针常量**: ```c int * const ptr; ``` `ptr` 是一个指针常量,`ptr` 本身的值(即所指向的地址)不能被修改,但可以通过 `ptr` 修改它所指向的值。 - **指向常量的指针常量**: ```c const int * const ptr; ``` `ptr` 既不能指向其他地址,也不能通过它修改所指向的值。 ### const 关键字的作用 - **提高程序的安全性**:在函数参数中使用 `const` 可以防止函数内部意外修改传入的参数,保护数据的完整性。例如,当函数的参数是指针时,使用 `const` 可以避免函数内部对指针所指向的数据进行修改 [^3]。 - **增强代码的可读性**:使用 `const` 可以明确变量的使用方式,让其他开发者更容易理解代码的意图。例如,当看到一个函数的参数被 `const` 修饰时,就知道该参数在函数内部不会被修改。 - **替代 `#define` 定义常量**:虽然单独定义 `const` 变量没有明显的优势,完全可以使用 `#define` 命令代替,但 `const` 有类型检查,而 `#define` 只是简单的文本替换。例如: ```c const int MAX = 100; #define MAX_VALUE 100 ``` `const` 定义的 `MAX` 有具体的类型 `int`,而 `#define` 定义的 `MAX_VALUE` 只是一个简单的文本替换,没有类型信息。 ### 相关知识 在C语言中,`const` 修饰的变量在编译时通常会被分配内存空间,并且在程序运行期间其值不能被修改。不过,在某些情况下,编译器可能会对 `const` 变量进行优化,将其值直接嵌入到代码中。另外,`const` 修饰的变量在不同的作用域中有不同的生命周期和可见性,遵循C语言的作用域规则。
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