const 的用法

绝地灬酷狼 2022-03-14 12:12 255阅读 0赞

零. const 出现的原因
    
    编写一个处理基本类型（如，int）的函数时，要选择是传递int类型的值还是传递指向int的指针。通常都是直接传递数值，只有程序需要在函数中改变该数值时，才会传递指针。对于数组别无选择，必须传递指针，因为这样做效率高。如果一个函数按值传递数组，则必须分配足够的空间来储存原数组的副本，然后把原数组所有的数据拷贝至新的数组中。如果把数组的地址传递给函数，让函数直接处理原数组则效率要高。
    传递地址会导致一些问题。C通常都按值传递数据，因为这样做可以保证数据的完整性。如果函数使用的是原始数据的副本，就不会意外修改原始数据。但是，处理数组的函数通常都需要使用原始数据，因此这样的函数可以修改原数组。有时，这正是我们需要的。例如，下面的函数给数组的每个元素都加上一个相同的值：
    
    void　add_to(double　ar[]，　int　n，　double　val)
    {
    　　int　i;
    　　for　(i　=　0;　i　<　n;　i++)
    　　　　ar[i]　+=　val;
    }
    因此，调用该函数后，prices数组中的每个元素的值都增加了2.5：
    add_to(prices， 100， 2.50);
    该函数修改了数组中的数据。之所以可以这样做，是因为函数通过指针直接使用了原始数据。
    
    然而，其他函数并不需要修改数据。例如，下面的函数计算数组中所有元素之和，它不用改变数组的数据。但是，由于ar实际上是一个指针，所以编程错误可能会破坏原始数据。例如，下面示例中的ar[i]++会导致数组中每个元素的值都加1：
    int sum(int ar[]， int n) // 错误的代码
    {
    　　int　i;
    　　int　total　=　0;
    　　for(　i　=　0;　i　<　n;　i++)
    　　　　total += ar[i]++;　//错误递增了每个元素的值
    　　return　total;
    }
    
    一. const的概念：
    const是一个常量关键字，主要是为了防止所修饰对象被修改。
    我们在定义一个变量时，如果想要防止这个变量被修改，可以
    用const来修饰这个变量。也就是说，被const修饰过的变量或者
    函数，不能对其进行修改，否则，编译器就会报错。
    
    C90标准新增了const关键字，用于限定一个变量为只读 。其声明如下：
    const int MONTHS = 12; // MONTHS在程序中不可更改，值为12
    这使得MONTHS成为一个只读值。也就是说，可以在计算中使用MONTHS，可以打印MONTHS，但是不能更改MONTHS的值。
    
    用const类型限定符声明的是变量，不是常量。
    
    我们通常用类型和存储类别来描述一个变量。C90 还新增了两个属性：恒常性（constancy）和易变性（volatility）。这两个属性可以分别用关键字 const 和 volatile 来声明，以这两个关键字创建的类型是限定类型（qualified type）。C99标准新增了第3个限定符：restrict，用于提高编译器优化。
    
    
    
    二. 对全局数据使用const
        使用全局变量是一种冒险的方法，因为这样做暴露了数据，程序的任何部分都能更改数据。如果把数据设置为 const，就可避免这样的危险，因此用 const 限定符声明全局数据很合理。可以创建const变量、const数组和const结构。
    
    	#define PI1 3.14
    	const double PI2 = 3.14;
    
       const常量与define宏定义的区别：
    
    　　1）处理阶段不同：
    
    　　define是在预处理阶段，define常量从未被编译器看见，因为在预处理截断就已经替换了；
    
    　　const常量在编译阶段使用。
    
    　　2）类型和安全检查不同
    
    　　define没有类型，不做任何检查，仅仅是字符替换，没有类型安全检查，并且在字符替换时可能会产生意料不到的错误
    
    　　const常量有明确的类型，在编译阶段会进行类型检查；
    
    　　3）存储方式不同
    
    　　define是字符替换，有多少地方使用，就会替换多少次，不会分配内存；
    
    　　编译器通常不会为const常量分配空间，只是将它们保存在符号表内，使他们成为一个编译期间的一个常量，没有读取内存的操作，效率也很高；
    
    
    三. const的修饰
    
    1、修饰常量时：
    
    　　const int temp1;  //temp1为常量，不可变
    
    　　int const temp2;  //temp2为常量，不可变
    2. 修饰数组时：
    
    	const int days[MONTHS] = {31，28，31，30，31，30，31，31，30，31，30，31};
    	如果程序稍后尝试改变数组元素的值，编译器将生成一个编译期错误消息：
    	days[9] = 44;　　 /* 编译错误 */
    
    2、修饰指针时：
    
    　　主要看const在*的前后，在前则指针指向的内容为常量，在后则指针本身为常量；
    
    　　const int *ptr;   //*ptr为常量；
    
    　　int const *ptr;   //*ptr为常量；
    
    　　int* const ptr;   //ptr为常量；
    
    　　const int * const ptr;   //*ptr、ptr均为常量；
    
    例子：
    
    unsigned int * const ptr的应用场景：
    
    #define  GPIOC_DR                              (*(vuint16_t *) (0xE221U))
    #define  GPIOE_DR                              (*(vuint16_t *) (0xE241U)
    #define  COIL_ENABLE_CONTROL_BIT_MASKS         { 0x2000u, 0x0008u, 0x0004u }
    
    
    unsigned int * const ptrCoilEnableControlPort[ 3 ] = { (unsigned int *) &GPIOC_DR, (unsigned int *) &GPIOE_DR, (unsigned int *) &GPIOE_DR };
    const unsigned int CoilEnableControlBitMask[ 3 ] = COIL_ENABLE_CONTROL_BIT_MASKS;
    
    //byCoilId = 0,1,2
    if( ptrCoilEnableControlPort[ byCoilId ] )
    {
      
      *( ptrCoilEnableControlPort[ byCoilId ] ) |= CoilEnableControlBitMask[ byCoilId ];
    	
    }
    
    
    const int *ptr的应用场景：
    
    //将源字符串加const，表明其为输入参数
    char* strcat(char* strDest , const char* strSrc)
    {
        //后文return address，故不能放在assert断言之后声明address
        char* address=strDest;
        assert( (strDest!=NULL)&&(strSrc!=NULL) );//对源地址和目的地址加非0断言
        while(*address)//是while(*strDest!=’\0’)的简化形式
        {
            //若使用while(*strDest++)，则会出错，因为循环结束后strDest还会执行一次++,
            //那么strDest将指向'\0'的下一个位置。/所以要在循环体内++；因为要使*strDest最后指
            //向该字符串的结束标志’\0’。
            address++;
        }
     
        while(*address++=*strSrc++)
        {
            NULL;//该循环条件内可以用++，
        }//此处可以加语句*strDest=’\0’;无必要
        return strDest;//为了实现链式操作，将目的地址返回
    }
    
    
    
    
    四. const 的应用场景
    	
    	1. 定义不能被修改的变量。
    	2. 定义不能被修改的数组。
    	3. 对形式参数用const(对输入参数用const,不允许改变输入参数的值)
    	4. 修饰函数返回值,防止返回值被改变
    	   const int fun();
           接收返回值的变量也必须加const
           const int a = fun(); //接收的变量也要是const的,int a = fun()是错误的