【C语言进阶深度学习记录】九 C语言中const的详细分析

朱雀 2022-03-18 02:46 292阅读 0赞

> ### 文章目录 ###
> 
>  *   *  1 const的分析
>      *  2 const本质的分析实验
>      *   *  2.1 代码案例分析
>      *  3 const修饰函数参数和返回值时的情况
>      *   *  3.1 代码案例分析
>      *  4 总结

## 1 const的分析 ##

不管是C语言还是C++语言，const都是一个非常重要的关键字。今天这篇文章着重学习记录C语言中的const。C++语言中稍有不同。

在C语言中：

*  const修饰的变量是只读的，本质上还是变量。注意，不是常量。
 *  const修饰的变量如果是局部非静态变量，则该变量存储在栈上
 *  const修饰的变量如果是全局变量，则该变量一定是存储在全局的数据区（.data）
 *  const修饰的变量，在程序编译期就得出了相应的属性，在运行期间该const关键字没有作用

> 注意：const修饰的变量，不是真正的常量。它只是告诉编译器它修饰的变量不能出现在赋值符号的左边。后面我们会知道，const修饰的局部变量是可以通过指针改变的，但是const修饰的全局变量是不可以改变的（当然，这是现代C编译器，标准C编译器编译的，还是可以修改。后面会有说明）

在**现代C语言编译器**中，修改const修饰的变量会导致程序段错误。程序崩溃。因为现代C语言编译器会将const修饰的变量储存在只读存储区（.rodata）。

但是在**标准C语言编译器中**，不会将const修饰的变量储存在只读存储区。而是储存在可修改的全局数据区（.data），所以它的值依然可以改变。只要通过指针找到它的地址，就可以改变它的值。

*  比如下面的代码，放到比较老的BCC编译器中编译与在vs2017中编译效果肯定是不同的。由于没有安装BCC编译器且代码逻辑比较简单，实验部分，读者可以自己做实验：

#include <stdio.h>
    
    const int g_cc = 2;
    
    int main()
    {
        
        const int cc = 1;
        
        int* p = (int*)&cc;
        
        printf("cc = %d\n", cc);
        
        *p = 3;
        
        printf("cc = %d\n", cc);
        
        p = (int*)&g_cc;
        
        printf("g_cc = %d\n", g_cc);
        
        *p = 4;
        
        printf("g_cc = %d\n", g_cc);
        
        return 0;
    }

## 2 const本质的分析实验 ##

其实上面的内容就已经说了const的本质。

*  C语言中的const使得变量具有只读属性
 *  现代C语言编译器中，将const修饰的具有全局生命周期的变量（包括全局变量和局部静态变量）储存在.rodata区。

> const 不能定义真正意义上的常量

### 2.1 代码案例分析 ###

*  9-2-lyy.c

#include <stdio.h>
    
    const int g_array[5] = {
        0};
    
    void modify(int* p, int v)
    {
        
        *p = v;
    }
    
    int main()
    {
        
        int const i = 0;
        const static int j = 0;
        int const array[5] = {
        0};
        
        modify((int*)&i, 1);           // ok
       // modify((int*)&j, 2);           // error
        modify((int*)&array[0], 3);    // ok
       // modify((int*)&g_array[0], 4);  // error
        
        printf("i = %d\n", i);
        printf("j = %d\n", j);
        printf("array[0] = %d\n", array[0]);
        printf("g_array[0] = %d\n", g_array[0]);
        
        return 0;
    }

*  在现代C语言编译器中进行编译运行吗，上述代码是可以运行成功的。证明了局部const变量是可以通过指针修改的。
 *  同时上述代码的第17和19行，如果不注释掉，程序的就无法运行，会产生段错误。这也说明了全局变量和局部静态变量如果被const修饰的话，编译器会将其修饰的变量放到.rodata区，这个区的内容是不允许被改变的，通过指针也无法改变。

## 3 const修饰函数参数和返回值时的情况 ##

*  const修饰函数参数，表示在函数体内不希望修改该参数的值
 *  const修饰函数的返回值，表示返回值不可改变。**多用于函数返回值为指针的情形。**

> 注意：C语言中的字符串字面量，存储于.rodata区，在程序中需要使用const char\* 指针修饰字符串。  
> 如：![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3Mzc1NDI3_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

### 3.1 代码案例分析 ###

*  代码9-3-lyy.c

#include <stdio.h>
    
    const char* f(const int i){
        
        //i = 5;
        return "Lyy+Learn_C";
    }
    int main(){
        
        char* pc = f(0);
        
        printf("pc = %s\n", pc);
        
        pc[3] = '_';
        
        printf("pc = %s\n", pc);
        
        return 0;
    }

*  上述代码编译后（编译有警告），运行会产生错误，因为pc所指向的内存为.rodata区。不能修改.rodata区里面的内容。第16行会导致程序产生段错误。
 *  当然，第5行注释的代码，会导致程序编译出错。

## 4 总结 ##

*  const使得变量具有只读属性
 *  const不能定义真正意义上的常量
 *  const将具有全局生命周期的变量（包括const全局变量，const局部静态变量），储存在具有只读属性的.rodata区中。不能通过指针法修改该区域中的变量
 *  标准C编译器与现代C编译器稍有不同，标准C编译器不会将const修饰的具有全局生命周期的变量储存在.rodata区中，所以可以通过指针修改该变量。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3Mzc1NDI3_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

> **一般来说，我们使用的都是现代C编译器**

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3Mzc1NDI3_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20220318/d34b668094f84144b2b9f29be7ff4731.png
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