C語(yǔ)言中的const竟是個(gè)
const是限定一個(gè)變量不允許改變(只讀),使用const在一定程度上可以提高程序的安全性和可靠性。
// 我們先來(lái)看看const的基礎(chǔ)知識(shí)void main(){ const int a; int const b; // 和前面一個(gè)意思一樣,代表常整型數(shù) const int *c; int const *d; // 和前面一個(gè)意思一樣,表示所指向的內(nèi)存數(shù)據(jù)不能被修改,但是本身可以修改 int * const e; // 指針變量不能指向其他的地址,但是它所指向內(nèi)存數(shù)據(jù)可以被修改 const int * const f; // 指針變量不能指向其他的地址,它所指向內(nèi)存數(shù)據(jù)也不可以被修改}
我們來(lái)做一個(gè)關(guān)于const的實(shí)驗(yàn):
void main(){ const int a = 10; a = 11;}// 編譯報(bào)錯(cuò):error: assignment of read-only variable ‘a(chǎn)’
從上面代碼看來(lái)const好像確實(shí)是限定一個(gè)變量不允許改變(只讀),定義的變量 a 貌似變成了一個(gè)常量一樣,那我們接下來(lái)繼續(xù):
void main(){ // 貌似定義的 a 是一個(gè)常量 const int a = 10; // a = 11; int *p = (int *)&a; *p = 11; // 通過(guò)指針間接賦值試試看 printf("a = %d \n", a); }// 編譯成功 打印結(jié)果 a = 11
我們發(fā)現(xiàn)貌似定義的 a是一個(gè)常量,但是通過(guò)指針卻可以間接的修改 a 的值,const不是限定變量不允許修改嗎?怎么被改了?這樣看來(lái)C語(yǔ)言中const好像確實(shí)是一個(gè)“冒牌貨”。
那么同樣的代碼,我們看看在C++中的表現(xiàn):
void main(){ // 貌似定義的 a 是一個(gè)常量 const int a = 10; // a = 11; int *p = (int *)&a; *p = 11; // 間接賦值 printf("a = %d \n", a); system("pause");}// 打印結(jié)果 a = 10 (結(jié)果不應(yīng)該是 a = 11 ?????????)// 大家可以嘗試 C 和 C++ 都進(jìn)行編譯對(duì)比一下。
為什么 c 和 c++ 編譯的結(jié)果大相徑庭?好好想想,如果是你用 c++寫(xiě)了一個(gè)這樣的程序是用在銀行后臺(tái)算賬的,那就麻煩大了,竟然存在這樣的bug?銀行每天流水那么多,賬要是錯(cuò)了,想想都害怕吧。
其實(shí)在 c++語(yǔ)言里面const修飾的才算是一個(gè)真正的常量,在 c 語(yǔ)言中 const 可以說(shuō)是個(gè)“冒牌貨”。為什么會(huì)這樣?其實(shí)是 c++ 編譯器對(duì) const 進(jìn)行了加強(qiáng),當(dāng) c++ 編譯器遇到常量聲明時(shí),不會(huì)像 c 語(yǔ)言一樣給這樣const對(duì)象單獨(dú)分配內(nèi)存,c 語(yǔ)言一般是放在只讀數(shù)據(jù)區(qū),而 c ++ 編譯器是把const對(duì)象放在一個(gè)符號(hào)表里面(我個(gè)人覺(jué)得放在符號(hào)表里面的其中一個(gè)原因可能是想減少一些存儲(chǔ)操作次數(shù)),至于符號(hào)表是屬于內(nèi)存布局(文章:你該知道你寫(xiě)的程序的內(nèi)存布局)中的哪一塊,我也不知道,寫(xiě) c++ 編譯器的人才知道。
在 c++ 中使用 const 對(duì)象(比如打印這個(gè)對(duì)象)的時(shí)候,就會(huì)從符號(hào)表里面把對(duì)象的值拿出來(lái)使用,比如printf("a = %d \n", a); ,這時(shí)候就是把 a 的值10拿出來(lái)使用,但是當(dāng)你對(duì) a 取地址(&a)的時(shí)候,c++ 編譯器會(huì)為這個(gè)a單獨(dú)分配一個(gè)內(nèi)存空間,如果定義一個(gè)指針指向這個(gè)內(nèi)存空間(int *p = (int *)&a;),那么這個(gè)指針指向的是這個(gè)新分配的一個(gè)內(nèi)存空間,然后通過(guò)這個(gè)指針間接修改這個(gè)值(*p = 11;),這時(shí)候修改的其實(shí)新分配的這個(gè)空間的值,不管你間接修改的這個(gè)值是11、20、30還是100,都和符號(hào)表原本的 a 的值沒(méi)有任何關(guān)系,所以使用 a 的時(shí)候打印出來(lái)的結(jié)果是 a = 10,這就是符號(hào)表,是 c++ 對(duì) c 的一些擴(kuò)展,這樣就會(huì)發(fā)現(xiàn) c++ 編譯器把 const 變成符號(hào)表這個(gè)手段確確實(shí)實(shí)把 const 修飾的變量變成了一個(gè)常量,結(jié)論就是在 c 語(yǔ)言里面 const 確實(shí)是一個(gè)“冒牌貨”。
這時(shí)候可能還有一個(gè)疑問(wèn),這個(gè)新分配的內(nèi)存到底存不存在?這個(gè)簡(jiǎn)單,我們加一句打印就行:
void main(){ // 貌似定義的 a 是一個(gè)常量 const int a = 10; // a = 11; int *p = (int *)&a; *p = 11; // 間接賦值 printf("*p = %d \n", *p); // 加上這句打印 printf(" a = %d \n", a); system("pause");}// 打印結(jié)果:*p = 11 a = 10
從打印可以看出單獨(dú)分配的這個(gè)內(nèi)存空間值是11,和原來(lái)的 a 是不同的兩個(gè)概念,這就是在 C++ 中 const 的符號(hào)表的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。