【C/C++】常量指针、指针常量以及指向常量的指针常量

【C/C++】常量指针、指针常量以及指向常量的指针常量

 

　　文／快乐鸟

 

　　三个名词虽然非常绕嘴，不过说的非常准确。用中国话的语义分析就可以很方便地把三个概念区分开。

 

　　一）常量指针。

 

　　常量是形容词，指针是名词，以指针为中心的一个偏正结构短语。这样看，常量指针本质是指针，常量修饰它，表示这个指针乃是一个指向常量的指针（变量）。

 

　　指针指向的对象是常量，那么这个对象不能被更改。

 

　　在C/C++中，常量指针是这样声明的：

 

　　1）const int *p;

　　2）int const *p;

 

　　常量指针的使用要注意，指针指向的对象不能通过这个指针来修改，可是仍然可以通过原来的声明修改，也就是说常量指针可以被赋值为变量的地址，之所以叫做常量指针，是限制了通过这个指针修改变量的值。例如：

 

　　int a = 5;

    const int b = 8;

 

    const int *c = &a; // 这是合法的，非法的是对c的使用
    *c = 6; // 非法，但可以这样修改c指向的对象的值：a = 6;
   

    const int *d = &b; // b是常量，d可以指向b，d被赋值为b的地址是合法的

 

　　细心的朋友在使用字符串处理函数的时候，应该会注意到这些函数的声明。它们的参数一般声明为常量指针。例如，字符串比较函数的声明是这样的：

 

　　int strcmp(const char *str1, const char *str2);

 

　　可是这个函数却可以接收非常量字符串。例如这段程序：

 

　　char *str1, *str2;

    str1 = "abcde1234";

    str2 = "bcde";

 

    if(strcmp(str1, str2) == 0)

    {

        printf("str1 equals str2.");

    }

 

    str1和str2的内容显然是可以更改的，例如可以使用“str1[0] = x;”这样的语句把str1的内容由“abcde1234”变为“xbcde1234”。因为函数的参数声明用了常量指针的形式，就保证了在函数内部，那个常量不被更改。也就是说，对str1和str2的内容更改的操作在函数内部是不被允许的。（就目前的应用来看，我觉得设置常量指针就是为函数参数声明准备的，不然还真不知道用在什么地方呢，呵呵！）

 

　  虽然常量指针指向的对象不能变化，可是因为常量指针是一个变量，因此，常量指针可以不被赋初始值，且可以被重新赋值。例如：

 

    const int a = 12;

    const int b = 15;

    const int *c = &a; // 为了简化代码，很多人习惯赋初始值

    const int *d;

    d = &a; // 这样当然是可以的

    c = &b; // 虽然c已经被赋予初始值，可是仍然可以指向另一个变量

 

 

　　特点是，const的位置在指针声明运算符*的左侧。只要const位于*的左侧，无论它在类型名的左边或右边，都声明了一个指向常量的指针，叫做常量指针。

 

　　可以这么想，*左侧是常量，指针指向的对象是常量。

 

　　二）指针常量。

 

　　指针是形容词，常量是名词。这回是以常量为中心的一个偏正结构短语。那么，指针常量的本质是一个常量，而用指针修饰它，那么说明这个常量的值应该是一个指针。

 

　　指针常量的值是指针，这个值因为是常量，所以不能被赋值。

 

　　在C/C++中，指针常量这样声明：

 

　　int a;

 

　　int *const b = &a; //const放在指针声明操作符的右侧

 

　　只要const位于指针声明操作符右侧，就表明声明的对象是一个常量，且它的内容是一个指针，也就是一个地址。上面的声明可以这么读，声明了一个常量b，它的值是变量a的地址（变量a的地址，不就是指向变量a的指针吗）。

 

　　因为指针常量是一个常量，在声明的时候一定要给它赋初始值。一旦赋值，以后这个常量再也不能指向别的地址。

 

　　虽然指针常量的值不能变，可是它指向的对象是可变的，因为我们并没有限制它指向的对象是常量。

 

　　因此，有这么段程序： 

 

　　char *a = "abcde1234";

    char *b = "bcde";

    char *const c = &a;

 

    下面的操作是可以的。

 

    a[0] = 'x'; // 我们并没有限制a为常量指针（指向常量的指针）

 

   或者

    *c[0] = 'x' // 与上面的操作一致

 

　　三）指向常量的指针常量

 

　　顾名思议，指向常量的指针常量就是一个常量，且它指向的对象也是一个常量。

 

　　因为是一个指针常量，那么它指向的对象当然是一个指针对象，而它又指向常量，说明它指向的对象不能变化。

 

　　在C/C++中，这么声明：

 

    const int a = 25;

    const int * const b = &a;

 

    看，指针声明操作符左边有一个const，说明声明的是一个指向常量的指针。再看，指针声明操作符右边有一个const，说明声明的是一个指针常量。前后都锁死了，那么指向的对象不能变，指针常量本身也不能变。细细体味，相信能得其道，下面就不赘述了。

 

　　用一个例子作为总结。虽然字符指针与其它指针的本质是一样的，可是因为字符指针常用来表示字符串，常不好理解。下面就用字符指针来举例。

 

　　char *a = "abcde1234";

    const char *b = "bcde"; // b是指向常量字符串的指针变量

    char *const c = &a;  // c是指向字符指针变量的常量

    const char *const d = &b; // d是指向字符常量的指针常量

  

　　问题来了。

 

　　１）问：因为a是变量，a可以赋值为其它值，如"12345abc"。那么c指向a，当a变化了，c指向什么呢？

 

　　答：仍然指向"abcde1234"。虽然a可以指向别的字符串，可是c仍然指向"abcde1234"，也就是a开始指向的对象。

 

　　２）问：a是变量，可以改变a的内容。那么当执行了“a[0] = 'x';”后，c会怎样呢？

 

　　答：c当然还指向a初始指向的字符。不过，这个字符已经变成了'x'。

 

　　３）问：b是指向常量的指针变量，当b指向别的字符串，d怎么样？

 

　　答：d仍然指向b初始的字符串。

 

　　４）问：b可以变化，b指向的字符不能变化，也就是说b[0]不能被重新赋值，可是b[1]可以被重新赋值吗？

 

　　答：原则上b指向的字符是常量，并没有限制下一个字符，应该可以被赋值。可是因为你使用字符串进行了初始赋值，而且编译器是静态编译的，C/C++程序就把b当作字符串指针来处理了，因此，当对下一个字符进行赋值时，编译不能通过。

 

　　其他问题，欢迎补充。

 

　　我编了这样的口诀，记住，应该不难：

 

　　const（*号）左边放，我是指针变量指向常量；

    const（*号）右边放，我是指针常量指向变量；

    const（*号）两边放，我是指针常量指向常量；

    指针变量能改指向，指针常量不能转向！

    要是全都变成常量，锁死了，我不能转向，你也甭想变样！