C++ 常量折叠(常量替换)

╰半夏微凉° 2022-05-15 06:55 247阅读 0赞

# 1 概念 #

## 1.1 C++ ##

### 1.1.1 const 代替 \#define ###

const最初动机就是代替 \#define。

const 优于 \#define：   
(1) \#define没有类型检查，const在编译期（而不是预编译期）做类型检查。  
(2) const方便调试和定位bug。

所以应该完全用const代替\#define

### 1.1.2 头文件中的const ###

(1) 要使用const代替\#define，同样需要把const定义放进头文件（或其他格式文件，include即可）。这样通过包含头文件，可把const定义单独放在一个地方并把它分配给一个编程单元。

(2) C默认const外部连接, C++中的const默认为内部连接（internal linkage），也就是说 const 仅在被定义过的文件里才可见，而在连接时不能被其他编译单元看到。

但是在c中仅仅在另一个文件中定义（不用extern修饰），另一个文件也是合法的。c中const是必需分配内存的，而c++实际上一开始是不会分配内存的，只是存在字符表中。

(3) 定义一个const时，必须赋一个值给它，除非用extern做说明：extern const int bufsize;

(4) 要进行存储空间分配的情况：  
    (a) 如上使用了extern。  
    (b) 取一个const的地址。因为extern意味着有几个不同的编译单元能够引用它，所以必须有存储空间。

## 1.2 C ##

C 的const 不一样，不会被优化，总是会分配存储空间。

# 2 实例分析 #

(1) C

C 的const 不一样，不会被优化，总是会分配存储空间。

const.c

#include <stdio.h>
    
    
    int main()
    {
        const int i=0;
        int *j = (int *) &i;
        *j=1;
    
        printf( "%d,%d \n",i, *j);
    
        return 0;
    }

输出结果

1,1

(2) C++

C++中存在常量折叠（或者常量替换)机制，即将const常量放在符号表中，而并不给其分配内存，编译器直接进行替换优化。所以在定义i之后，程序中再次出现的i会被直接替换，其值是不会变化的。

const.cpp

#include <stdio.h>
    
    
    int main()
    {
        const int i=0;
        int *j = (int *) &i;
        *j=1;
    
        printf( "%d,%d \n",i, *j);
    
        return 0;
    }

运行结果

0,1

(3) C++ 使用volatile

volatile 要求每次都从内存中取出变量，不需要编译器优化，所以会创建存储空间。

const.cpp

#include <stdio.h>
    
    
    int main()
    {
        volatile const int i=0;
        int *j = (int *) &i;
        *j=1;
    
        printf( "%d,%d \n",i, *j);
    
        return 0;
    }

运行结果

1,1