嵌入式C語言中const的妙用之處

?
有時候我們希望定義這樣一種變量，它的值不能被改變，在整個作用域中都保持固定。例如，用一個變量來表示班級的最大人數(shù)，或者表示緩沖區(qū)的大小。為了滿足這一要求，可以使用const關(guān)鍵字對變量加以限定：

const int MaxNum = 100;  //班級的最大人數(shù)

?
這樣 MaxNum 的值就不能被修改了，任何對 MaxNum 賦值的行為都將引發(fā)錯誤：

MaxNum = 90;  //錯誤，試圖向 const 變量寫入數(shù)據(jù)

?

?

我們經(jīng)常將 const 變量稱為常量（Constant）。創(chuàng)建常量的格式通常為：

const type name = value;

? const 和 type 都是用來修飾變量的，它們的位置可以互換，也就是將 type 放在 const 前面：

type const name = value;

?
但我們通常采用第一種方式，不采用第二種方式。另外建議將常量名的首字母大寫，以提醒程序員這是個常量。 ?

由于常量一旦被創(chuàng)建后其值就不能再改變，所以常量必須在定義的同時賦值（初始化），后面的任何賦值行為都將引發(fā)錯誤。一如既往，初始化常量可以使用任意形式的表達式，如下所示：

#include 
int getNum(){
    return 100;
}
int main(){
    int n = 90;
    const int MaxNum1 = getNum();  //運行時初始化
    const int MaxNum2 = n;  //運行時初始化
    const int MaxNum3 = 80;  //編譯時初始化
    printf("%d, %d, %d
", MaxNum1, MaxNum2, MaxNum3);
    return 0;
}

運行結(jié)果：


100, 90, 80 ?
一、const 和指針
const 也可以和指針變量一起使用，這樣可以限制指針變量本身，也可以限制指針指向的數(shù)據(jù)。const 和指針一起使用會有幾種不同的順序，如下所示：

const int *p1;
int const *p2;
int * const p3;

? 在最后一種情況下，指針是只讀的，也就是 p3 本身的值不能被修改；在前面兩種情況下，指針所指向的數(shù)據(jù)是只讀的，也就是 p1、p2 本身的值可以修改（指向不同的數(shù)據(jù)），但它們指向的數(shù)據(jù)不能被修改。 ?

當然，指針本身和它指向的數(shù)據(jù)都有可能是只讀的，下面的兩種寫法能夠做到這一點：

const int * const p4;
int const * const p5;

? const 和指針結(jié)合的寫法多少有點讓初學者摸不著頭腦，大家可以這樣來記憶：const 離變量名近就是用來修飾指針變量的，離變量名遠就是用來修飾指針指向的數(shù)據(jù)，如果近的和遠的都有，那么就同時修飾指針變量以及它指向的數(shù)據(jù)。
?
二、const 和函數(shù)形參

在C語言中，單獨定義 const 變量沒有明顯的優(yōu)勢，完全可以使用#define命令代替。const 通常用在函數(shù)形參中，如果形參是一個指針，為了防止在函數(shù)內(nèi)部修改指針指向的數(shù)據(jù)，就可以用 const 來限制。

? 在C語言標準庫中，有很多函數(shù)的形參都被 const 限制了，下面是部分函數(shù)的原型：

size_t strlen ( const char * str );
int strcmp ( const char * str1, const char * str2 );
char * strcat ( char * destination, const char * source );
char * strcpy ( char * destination, const char * source );
int system (const char* command);
int puts ( const char * str );
int printf ( const char * format, ... );

我們自己在定義函數(shù)時也可以使用 const 對形參加以限制，例如查找字符串中某個字符出現(xiàn)的次數(shù)：

#include 
size_t strnchr(const char *str, char ch){
    int i, n = 0, len = strlen(str);
    for(i=0; i


運行結(jié)果：

3

?


根據(jù) strnchr() 的功能可以推斷，函數(shù)內(nèi)部要對字符串 str 進行遍歷，不應(yīng)該有修改的動作，用 const 加以限制，不但可以防止由于程序員誤操作引起的字符串修改，還可以給用戶一個提示，函數(shù)不會修改你提供的字符串，請你放心。 ?

三、const 和非 const 類型轉(zhuǎn)換


當一個指針變量 str1 被 const 限制時，并且類似const char *str1這種形式，說明指針指向的數(shù)據(jù)不能被修改；如果將 str1 賦值給另外一個未被 const 修飾的指針變量 str2，就有可能發(fā)生危險。因為通過 str1 不能修改數(shù)據(jù)，而賦值后通過 str2 能夠修改數(shù)據(jù)了，意義發(fā)生了轉(zhuǎn)變，所以編譯器不提倡這種行為，會給出錯誤或警告。


? 也就是說，const char *和char *是不同的類型，不能將const char *類型的數(shù)據(jù)賦值給char *類型的變量。但反過來是可以的，編譯器允許將char *類型的數(shù)據(jù)賦值給const char *類型的變量。


? 這種限制很容易理解，char *指向的數(shù)據(jù)有讀取和寫入權(quán)限，而const char *指向的數(shù)據(jù)只有讀取權(quán)限，降低數(shù)據(jù)的權(quán)限不會帶來任何問題，但提升數(shù)據(jù)的權(quán)限就有可能發(fā)生危險。


? C語言標準庫中很多函數(shù)的參數(shù)都被 const 限制了，但我們在以前的編碼過程中并沒有注意這個問題，經(jīng)常將非 const 類型的數(shù)據(jù)傳遞給 const 類型的形參，這樣做從未引發(fā)任何副作用，原因就是上面講到的，將非 const 類型轉(zhuǎn)換為 const 類型是允許的。


? 下面是一個將 const 類型賦值給非 const 類型的例子：

#include 


void func(char *str){ }


int main(){
    const char *str1 = "c.biancheng.net";
    char *str2 = str1;
    func(str1);
    return 0;
}

第7、8行代碼分別通過賦值、傳參（傳參的本質(zhì)也是賦值）將 const 類型的數(shù)據(jù)交給了非 const 類型的變量，編譯器不會容忍這種行為，會給出警告，甚至直接報錯。 ?

?

　　審核編輯：湯梓紅

?

;>