C++ const 分析

1、C语言中的const:

• const修饰的变量是只读的，本质还是变量
• const修饰的局部变量在栈上分配空间
• const修饰的全局变量在只读存储区分配空间
• const只在编译期有用，在运行期无效
• const不能定义真正意义上的常量

const修饰的变量不是真的常量，它只是告诉编译器该变量不能出现在赋值符号的左边。const 局部变量是在栈上分配空间，可以通过指针改变这个空间里面的值。过了编译期，const变量的常量特性，只读特性就没有了，只读特性只在编译期有效，运行期根本无效。const修饰的全局变量在只读存储区分配空间，因此如果用指针去修改了const修饰的全局变量，程序就会崩溃，因为修改了程序只读存储区中内容，大部分程序都会发生崩溃。

2、C++中的const：

C++在C的基础上对const进行了进化处理，具体表现在：

• const声明时，在符号表中放入常量
• 编译过程中发现常量直接以符号表中的值替换（常量折叠）

• 编译过程中也可能为对应的常量分配存储空间：

  • const用在全局或者使用了static关键字说明，存放在只读数据区

    extern const int i = 10;
    static const int i = 10;
    
    // 或者修饰全局变量
    const int a =10;
    int main()
    {}

  • 局部变量中对const常量使用了&操作符，在栈区分配空间

符号表是编译过程中产生的一种数据结构

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

const int i = 10;          // 如果通过指针去改变i，就会出现段错误：尝试修改只读数据区数据
int main()
{
    const int a = 5;
    int *p = (int *)&a;    // &a， 给a标识符分配空间了，并用p指向了该空间，
                           // 可以通过*p访问这个地址，但是不能通过a来访问
    *p = 10;               // 不能通过指针去改变a的值
    cout << a << endl;
    cout << *p << endl;
    
    return 0;
}

3、 与宏定义对比

C++ 中的const常量类似于宏定义

const int c = 5;
// 类似于
#define c 5

但是cosnt与宏定义的区别在于：

• const常量是有编译器处理
• 编译器对cosnt常量进行类型检查和作用域检查
• 宏定义由预处理器处理，只是进行单纯的文本替换

#include <stdio.h>

void f()
{
    #define a 3
    const int b = 4;
}

void g()
{
    printf("a = %d\n", a);
    // 在g函数中访问f函数中的宏定义，完全没有问题
    // 在预处理的时候就进行了宏替换，对编译器来说，就是printf("a = %d\n", 3);
    // 宏是没有作用域的概念
    
    // const 定义的常量，被编译器处理，是有作用域的，不能访问b
    printf("b = %d\n", b);
}

int main()
{
    const int A = 1;
    const int B = 2;
    int array[A + B] = {0};    
    /* C编译
    const修饰得到的只是具有只读特性的变量，数组的大小是由两个变量的大小决定的，
    两个变量相加的结果需要在运行的时候才能直到，因此编译器编译的时候不知道这个数组长度，直接报错
    */
    
    /* C++编译
    const是定义的真正意义上的常量，直接从符号表中取值，编译的时候就知道A和B的值，
    可以得到数组的长度，不会报错
    */
    int i = 0;
    
    for(i=0; i<(A + B); i++)
    {
        printf("array[%d] = %d\n", i, array[i]);
    }
    
    f();
    g();
    
    return 0;
}