C语言 C++ const用法:揭开C语言const的迷雾

2024-04-08 17:28

本文主要是介绍C语言 C++ const用法:揭开C语言const的迷雾,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

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我的github:codetoys,所有代码都将会位于ctfc库中。已经放入库中我会指出在库中的位置。

这些代码大部分以Linux为目标但部分代码是纯C++的,可以在任何平台上使用。


1 const怎么用

        const是很令人困惑的东西:

const int a;意思是a是不可变的

int const a;意思还是a是不可变的

const int * a;意思还是a是不可变……啊,不对

        为什么不对了?一般这么解释:这是因为const约束离它最近的东西,所以“const int * a”的const约束的是int……

        这么解释你明白了吗?那么“int const * a”里面的const约束int还是约束*呢?

        我困惑了很多年,直到我读到了一本书,书上用一句话就把这个东西说明白了:

        “const其实是后置的!”

        这下就明白了,原来const的语义是约束前面的所有东西,而不是最近的,const放在最前面的这种写法属于一种历史遗留的习惯,对于简单类型,这无所谓,但是哪怕是对于“int *”这种仅次于最简单的情形都造成了无数混乱。

        现在我们基于“const是后置的”这个原则来审视一些复杂类型,看看还有没有迷惑:

const int *a;等价于“int const *a;”因为const约束前面的东西,所以是“(int const) * a”,a当然是可变的,只不过指向的东西是不可变的。

int * const a;等价于“(int * const)a;”,所以a是不可变的,但指向的东西是可变的。

int const * const a;等价于“((int const) * const) a”,这才是a不可变,a指向的东西也不可变。

        

        所以,为了正确理解const,请把const写在后面。

        想想看,C++声明一个成员函数用的const是放在哪里的?

        是不是豁然开朗?

2 const尽量多用还是尽量少用

        有时候你会看到增加一个const导致代码无法编译,导致“const对象的非const函数无法被调用”,或者“传递参数时无法将const对象转换为非const对象”,这两种情形实质都是被调用代码缺少const约束造成的。

        被调用代码(一般是类库或者类)如果实质是const而缺少const,对调用者就造成了误解:从语义看应该是const的,但接口(方法、参数)却没有const约束,从直觉应该使用const对象或传递const参数,却因为被调用代码没有const约束而无法编译。

        如果在调用者的代码很严格而被调用代码缺乏const,这会非常头疼——没理由让合理的代码去适应不合理的代码。

        所以写代码的时候const能用则用,宁多勿少。多了const对被调用者毫无影响(还能利用编译器优化),少了却影响很大。

        有些人认为值传递的参数没必要加const,这是不对的。const是对代码本身的一个明确的语义指示,看到const就知道这个东西不能改,编译器也会约束,防止了写代码时脑子乱了瞎改。重构代码的时候看到const就知道这个有可能优化(编译器也是这么想的)。而且,一旦改变了参数类型,不再是值传递,可能要出别的问题了(比如不必要的内存复制,而有const的编译器直接给优化掉了,没出问题,当然,这仍然是不好的代码,但程序员却躲过一劫)。

3 "hello world"为什么是const

        看看代码:

int a=123;//123的类型是int
char * s="hello world";//编译不通过,因为"hello world"的类型是const char *

        这种差异是怎么回事?数字的字面值和字符串的字面值完全不一样:

        数字的字面值没有存储到内存,直接编译到指令中或者放入变量,字面值本身编译后不存在。

        字符串的字面值存储在内存中,但不属于变量,在很多设备中与代码存储在一起,而代码被放在只读存储器中(物理的只读存储器或者操作系统保护的只读内存段),在这种情况下字符串的字面值在物理层面就无法被修改。逻辑上,一个字符指针,char *或char const *,仅仅是一个指针,字面值的存储空间与这个指针无关,而字面值的长度已经被固定,那么如果允许修改字面值,就很容易发生溢出,所以逻辑上也是不合理的。

        这种混乱其实还是根源于“字符串”和指针其实本质上并不一样,用指针代替字符串造成了这种混乱。

附记:

        如果有人问我那本书的信息我会很欣慰,但是我能提供的信息不多,书名大概是《C语言高级编程》,外国人写的,内容非常有趣,提到了很多趣闻轶事,也讲了一些语言无关的经验,确实是一本好书。 

        多读书确实没坏处。书上的很多东西超越了你能想象的搜索关键词。


(这里是结束)

这篇关于C语言 C++ const用法:揭开C语言const的迷雾的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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