深入理解const charp,char constp,char const p,const char p,char constp,char const*p,char**const p

朴灿烈づ我的快乐病毒、 2022-08-07 02:34 160阅读 0赞

原文地址：[http://blog.csdn.net/tianziczj/article/details/5984308][http_blog.csdn.net_tianziczj_article_details_5984308]

**一、可能的组合：**

(1)const char\*p

(2)char const\*p

(3)char \*const p  
(4)const char \*\*p

(5)char const\*\*p

(6)char \*const \*p

(7)char \*\*const p

当然还有在(5)、(6)、(7)中再插入一个const的若干情况，不过分析了以上7中，其他的就可类推了！

**二、理解助记法宝：**

**1。关键看const 修饰谁。**

**2。由于没有const \*的运算，若出现const\*的形式，则const实际上是修饰前面的。**

比如：char const\*p,由于没有const\*运算，则const实际上是修饰前面的char，因此char const\*p等价于const char\*p。也就是说上面7种情况中，（1）和（2）等价。 同理，（4）和（5）等价。

在（6）中，由于没有const\*运算，const实际上修饰的是前面的char\*,但不能在定义时转换写成 const(char \*)\*p，因为在定义"()"表示函数。

**三、深入理解7种组合**

(0)**程序在执行时为其开辟的空间皆在内存（RAM）中，而RAM里的内存单元是****可读可写** **的；****指针只是用来指定或定位要操作的数据的工具，只是用来读写RAM里内存单元的工作指针** **。若对指针不加任何限定，程序中一个指针可以指向RAM中的任意位置（除了系统敏感区，如操作系统内核所在区域）并对其指向的内存单元进行读和写操作（由RAM的可读可写属性决定）；RAM里内存单元的可读可写属性不会因为对工作指针的限定而变化（见下面的第4点），而****所有对指针的各种const限定说白了只是对该指针 的****读写权限 （包括读写位置）进行了限定** **。**

(1)char \*p：p是一个工作指针，可以用来对**任意位置**（非系统敏感区域）进行**读操作和写操作**，一次读写一个字节（char占一个字节）。

(2)const char \*p或者char const \*p（因为没有const\*p运算，因此const修饰的还是前面的char）：可以对任意位置（非系统敏感区域）进行**“只读”**操作。（“只读”是相对于char \*p来说所限定的内容）

(3)char \*const p（const 修饰的是p）：只能对**“某个固定的位置”**进行读写操作，并且在定义p时就必须初始化（因为在后面不能执行“p=..”的操作，因此就不能在后面初始化，因此只能在定义时初始化）。（“某个固定的位置”是相对于char \*p来说所限定的内容）

可以总结以上3点为：char \*p中的指针p通常是**”万能”的工作指针**，而（2）和（3）只是在（1）的基础上**加了些特定的限制**，这些限制在程序中并不是必须的，只是为了防止程序员的粗心大意而产生事与愿违的错误。  
另外，要明白**“每块内存空间都可有名字；每块内存空间内容皆可变（除非有所限） ”** 。比如函数里定义的char s\[\]="hello";事实上在进程的栈内存里开辟了6个变量共6个字节的空间，其中6个字符变量的名字分别为：s1\[0\]、s1\[1\]、 s1\[2\]、s1\[3\]、s1\[4\]、s1\[5\]（内容是'/0'）

**\{**

**待验证** (见后面问题3的分析) ： **还有一个4字节的指针变量s**。不过s是“有所限制”的，属于char \*const类型，也就是前面说的 (3)这种情况,s一直指向s［0］, 即（\*s==s\[0\]=='h'）,可以通过\*s='k'来改变s所指向的 s\[0\]的值，但不能执行（char \*h＝“aaa”;s=h;）来对s另外赋值。

**\}**

(4)上面的(2)和(3)只是对p进行限定，没有也不能对p所指向的空间进行限定，对于"char s\[\]="hello";const char\*p=s;" 虽然不能通过\*(p+i)='x'或者p\[i\]='x'来修改数组元素s\[0\]～s\[4\]的值，但可以通过\*(s+i)='x'或者s\[i\]='x'来修改原数组元素的值－－**RAM里内存单元的可读可写属性不因对工作指针的限定而改变，而只会因对其本身的限定而改变。**如const char c＝‘A’,c是RAM里一个内存单元（8字节）的名字，该内存单元的内容只可读，不可写。

(5)const char \*\*p或者char const\*\*p ：涉及两个指针p和 \*p。由于const修饰char ，对指针p没有任何限定，对指针\*p进行了上面情况(2)的限定。

(6)char \*const \*p：涉及两个指针p和 \*p。由于const修饰前面的char\*,也就是对p所指向的内容\*p进行了限定(也属于前面的情况(2))。而对\*p来说，由于不能通过"\*p＝..."来进行另外赋值，因此属于前面的情况(3)的限定。

(7)char \*\*const p ： 涉及两个指针p和 \*p，const修饰p，对p进行上面情况(3)的限定，而对\*p,没有任何限定。

**四、关于char \*\*p 、const char \*\*p的类型相容性问题**

**1。问题**

char \*p1;const \*p2=p1;//合法

char \*\*p1;const char\*\*p2=p1;//不合法，会有警告warning: initialization from incompatible pointer type

char \*\*p1;char const\*\*p2=p1;//不合法，会有警告warning: initialization from incompatible pointer type

char\*\*p1;char\*const\*p2=p1;//合法

**2。判断规则**

明确const修饰的对象！对于指针p1，和p2，**若要使得p2=p1成立，则可读做**：

**“p1是指向X类型的指针，p2是指向“带有const限定”的X类型的指针****“。(非常重要)**

char \*p1; const \*p2=p1; //合法: p1是指向（char）类型的指针，p2是指向“带有const限定"的(char)类型的指针。

char \*\*p1; const char\*\*p2=p1; //不合法: p1是指向（char\*）类型的指针,p2是指向 ((const char)\*)类型的指针。

char \*\*p1; char const\*\*p2=p1; //不合法; 与上等价。

char \*\*p1; char\*const\*p2=p1; //合法: p1是指向（char \*）类型的指针,p2是指向“带有const限定"的(char\*)类型的指针。

**五、其他**

1。 含有const的单层或双层指针的统一读法：

**“p是一个指针，是一个［“带有const限定”的］指向［”带有const限定”的］X类型的指针”。**

2。定义时const修饰的对象是确定的，但不能在定义时加括号，不然就和定义时用“（）”表示的函数类型相混淆了！因此定义时不能写(char \*)const \*p或者(const char) \*\*p。

**六、问题探讨（由于博文后的留言有字符数目限制，将回复移到这里）**

**问题1**（见博文后留言）：讲解非常好，不过有个问题想探讨下： 例如： const char wang\[\]=\{"wang"\}; char \*p; p=wang; 是错误的。 所以char \*p中的P不能指向常变量。 （1）需要补充纠正。

**回复** ： 你好！谢谢指正！我在ubuntu 10.04（gcc 4.4.3）下做了如下测试：  
//test\_const.c  
\#include<stdio.h>  
int main()  
\{  
const char wang\[\]=\{"wang"\};  
char \*p;  
p=wang;  
p\[2\]='c';  
printf("p is %s/n",p);  
return 0;  
\}  
**编译** ：

gcc -o test\_const test\_const.c  
**输出如下** ：  
test\_const.c: In function ‘main’:  
test\_const.c:17: warning: assignment discards qualifiers from pointer target type  
**执行：**

./test\_const  
p is wacg  
**结论：** 根据本博文中第四点－－相容性问题，将const型的wang赋值给p是不合法的。但编译器对其的处理只是警告，因此执行时通过p修改了只读区域的数据。这应该是该编译器处理不严所致后果，不知你用的什么编译器？

**问题2** 回答 [http://www.linuxsir.org/bbs/showthread.php?t=239058][http_www.linuxsir.org_bbs_showthread.php_t_239058]提到的问题

在c语言里

// test.c  
int main() \{  
const char\* s1 = "test";  
char \*s2 = s1;  
s2 = "It's modified!";  
printf("%s/n",s1);  
\}  
out: It's modified!;  
这样也可以吗? 照我的理解岂不是const限定符在c语言里只是摆设一个？

**回复：**

(1)首先，以上代码编译时会出错warning: initialization discards qualifiers from pointer target type，

因为char \*s2 = s1和问题1提到的一样，不符合相容规则。

(2)输出结果是正确的，代码分析如下：

int main() \{  
const char\* s1 = "test"; // 在只读数据区（objdump -h test后的.rodata区）开辟5字节存储"test",并用s1指向首字符‘t’。  
char \*s2 = s1; // s2也指向只读数据区中“test”的首字符't'。  
s2 = "It's modified!";  //在只读数据区开辟15字节存储"It's modified!"，并将s2由指向't'转而指向"It's modified!"的首字符'I'。  
 printf("%s/n",s1); // 从s1所指的‘t’开始输出字符串"test"。  
\}

(3)总结：提问者的误区在于，误以为s2 = "It's modified!"是对“test”所在区域的重新赋值，其实这里只是将“万能”工作指针s2指向另外一个新开辟的区域而已。比如若在char \*s2 = s1后再执行s2\[2\]='a'则是对“test”的区域进行了写操作，执行时会出现段错误。但这个段错误其实与const没有关系，因为“test”这块区域本身就是只读的。为了防止理解出错，凡事对于对指针的赋值（比如 s2 = "It's modified!" ），则将其读做：将s2指向“ It's modified! ”所在区域的首字符。

(4)额外收获：执行gcc -o test test.c后，“test”、“It's modified!”、"%s/n"都被作为字符串常量存储在二进制文件test的只读区

域 (.rodata)。事实上，一个程序从编译到运行，对变量空间分配的情况如下：

A。赋值了的全局变量或static变量=>放在可执行文件的.data段。

B。未赋值的全局变量或static变量＝>放在可执行文件的.bss段。

C。代码中出现的字符串常量或加了const的A＝>放在可执行文件的.rodata段。

D。一般的局部变量＝>在可执行文件中不占空间，在该二进制文件作为进程在内存中运行时才为它分配栈空间。

E。代码中malloc或new出的变量＝>在可执行文件中不占空间，在该二进制文件作为进程在内存中运行时才为它分配堆空间。

**问题3：（待进一步分析）**验证博文中 三（3）提到的是否为s分配空间，初步分析结果为：不分配！文中的s只是s［0］的地址的代号而已。

\#include<stdio.h>  
int main() \{  
int a=3;  
char s1\[\] = "test";  
int b=4;  
char s2\[\] ="test2";  
printf("the address of a is %u/n",&a);  
printf("s1 is %u/n",s1);  
printf("the address of s1 is %u/n",&s1);  
printf("the address of b is %u/n",&b);  
printf("s2 is %u/n",s2);  
printf("the address of s2 is %u/n",&s2);  
\}

输出结果：

the address of a is 3213037836  
s1 is 3213037827  
the address of s1 is 3213037827  
the address of b is 3213037832  
s2 is 3213037821  
the address of s2 is 3213037821

由结果可以看出，编译器做了些优化。

**七、其他相关经典文章转载**

**王海宁,** [华清远见嵌入式学院][Link 1] 讲师，**对const关键字的理解**

[http://www.embedu.org/Column/Column311.htm][http_www.embedu.org_Column_Column311.htm]

目前在进行C语言补习时，发现很多的同学对于const这个关键字的理解存在很大的误解。现在总结下对这个关键字理解上的误区，希望在以后的编程中，能够灵活使用const这个关键字。

**1、 const修饰的变量是常量还是变量**

对于这个问题，很多同学认为const修饰的变量是不能改变，结果就误认为该变量变成了常量。那么对于const修饰的变量该如何理解那？

下面我们来看一个例子：

int main  
\{  
char buf\[4\];  
const int a = 0;

a = 10;  
\}

这个比较容易理解，编译器直接报错，原因在于“a = 10；”这句话，对const修饰的变量，后面进行赋值操作。这好像说明了const修饰的变量是不能被修改的，那究竟是不是那，那么下面我们把这个例子修改下：

int main  
\{  
char buf\[4\];  
const int a = 0;

buf\[4\] = 97;  
printf(“the a is %d/n”,a);  
\}

其中最后一句printf的目的是看下变量a的值是否改变，根据const的理解，如果const修饰的是变量是不能被修改的话，那么a的值一定不会改变，肯定还是0。但是在实际运行的结果中，我们发现a的值已经变为97了。这说明const修饰的变量a，已经被我们程序修改了。

那综合这两个例子，我们来分析下，对于第二例子，修改的原因是buf\[4\]的赋值操作，我们知道buf\[4\]这个变量已经造成了buf这个数组变量的越界访问。buf数组的成员本身只有0,1,2,3，那么buf\[4\]访问的是谁那，根据局部变量的地址分配，可以知道buf\[4\]的地址和int a的地址是一样，那么buf\[4\]实际上就是访问了const int a；那么对buf\[4\]的修改，自然也修改了const int a的空间，这也是为什么我们在最后打印a的值的时候看到了97这个结果。

那么我们现在可以知道了，const修饰的变量是不具备不允许修改的特性的，那么对于第一个例子的现象我们又如何解释那。

第一个例子，错误是在程序编译的时候给出的，注意这里，这个时候并没有生成可执行文件，说明const修饰的变量可否修改是由编译器来帮我们保护了。而第二个例子里，变量的修改是在可执行程序执行的时候修改的，说明a还是一个变量。

综上所述，我们可以得出一个结论，那就是const修饰的变量，其实质是告诉程序员或编译器该变量为只读，如果程序员在程序中显示的修改一个只读变量，编译器会毫不留情的给出一个error。而对于由于像数组溢出，隐式修改等程序不规范书写造成的运行过程中的修改，编译器是无能为力的，也说明const修饰的变量仍然是具备变量属性的。

**2、 被const修饰的变量，会被操作系统保护，防止修改**

如果对于第一个问题，有了理解的话，那么这个问题，就非常容易知道答案了。Const修饰的变量是不会被操作系统保护的。

其原因是操作系统只保护常量，而不会保护变量的读写。那么什么是常量？比如“hello world”这个字符串就是被称为字符串常量。

对于这个问题的另一种证明方法，可以看下面这个程序：

int main ()  
\{  
const int a;  
char \*buf = "hello world";

printf("the &a is %p, the buf is %p/n",&a, buf);  
\}

可以发现buf保存的地址是在0x08048000这个地址附近的，而a的地址是在0xbf000000这个地址附近的，而0x08048000附近的地址在我们linux操作系统上是代码段。这也说明了常量和变量是存放在不同区域的，自然操作系统是会保护常量的。

如果我们知道这个道理后，再看下面的题目：

\#include<stdio.h>  
int main()  
\{  
char \*buf = "hello";  
buf\[0\] = 'a';  
printf("the buf is %s/n",buf);  
\}

我们可以思考下，这个程序的运行结果会是什么呢？

[http_blog.csdn.net_tianziczj_article_details_5984308]: http://blog.csdn.net/tianziczj/article/details/5984308
[http_www.linuxsir.org_bbs_showthread.php_t_239058]: http://www.linuxsir.org/bbs/showthread.php?t=239058
[Link 1]: http://www.embedu.org/
[http_www.embedu.org_Column_Column311.htm]: http://www.embedu.org/Column/Column311.htm