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C和C++中const的实现机制

C/C++/C# 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

C和C++中const的实现机制

c中的const实现机制

        C中const修饰的变量的值不能被修改,这是const修饰的变量与普通变量的区别。但在反汇编后,发现const修饰的变量与普通变量没有区别。因此可以认为,在代码上,const修饰的变量与普通变量没有区别。那么,C中const是如何实现的呢?

有如下代码:

#include 
int main()
{
	const int a = 1;
	int * b = (int*)&a;
	*b = 2;
	printf("%d %d", a , *b);
	return 0;
}

输出结果: 

2 2

        上面的代码是能够通过编译并运行的,但是在输出结果中const修饰的变量a的值却变为2。但是如果直接修改变量a的值,编译器就会报错。仔细观察上面的代码,在代码中并没有直接去修改变量a的值,而是通过一个指针b间接地修改了变量a的值。

        最初的C中并没有const,因为C++而在后来加入了const。实际上C并没有对const修饰的变量做过多的处理,只是在编译过程中编译器会检查是否有修改const修饰的变量的代码,如果有则报错。由此可以看出,const只是编译层面的限制,在实际编译后,const修饰的变量与普通变量没有区别。在C中,const修饰的变量是常变量,不算真正意义上的常量,不可以直接修改,但可以间接修改。

c++中的const实现机制

        在C++中,const修饰的变量的值也不能被修改,那么在C++中,const的实现机制与C中的相同吗? 

有如下代码:

#include
using namespace std;
int main()
{
	const int a = 1;
	int * b = (int *)&a;
	*b = 2;
	cout<

输出结果: 

1 2

        经过编译运行后发现变量a的值没有改变。事实上,C++是把const修饰的变量当作常量来处理的。在上面的例子中,C++先把变量a的值放在符号表里面,此时没有为变量a分配内存空间,当需要变量a时就直接从符号表里取。在编译过程中,C++将const修饰的变量替换为符号表里的值,类似于C中的#define。因此,通过指针访问的变量a的值虽然改变了,但是输出的并不是变量a的值,而是变量a经过替换后的值,也就是符号表里的值。当用指针去访问变量a时,C++就会为变量a分配内存空间,也就是所谓的常量折叠。此时指针指向的是变量a的地址,输出的值是指针所指向的地址中存放的值,即修改后的2。但是,C++能对所有的常量进行替换吗?

有如下代码:

#include 
using namespace std;

struct t
{
	int i;
};

int main()
{
	const struct t a = {1};
	int * p = (int *)(&a.i);
	*p = 2;
	cout<

输出结果:

2 2

        编译后运行发现结构体的成员i发生了改变。由此可以得出,C++中的const只能对内置数据类型做常量替换,而对于像结构体这类自定义数据类型则无法进行常量替换。

        那么,C++为什么要这样处理const呢?在通常情况下,const将变量的值保存到编译器的符号表中,并不为变量分配内存空间。在这样的处理下,变量就成为了一个编译期间的常量,没有了对变量的存储和读取内存的操作,使得代码执行的效率得到提高。同时,变量的值被保存到符号表中,在需要变量的地方用符号表中保存的值直接替换,从而保证了变量的值不被修改,提高了代码的安全性。

        在旧版本的C中,如果想要建立一个常量,就必须利用#define预处理指令,但是编译器只做简单的替换,并不会对其进行检查。为了消除安全隐患,const便随之推出。在编译过程中,编译器会对const进行类型检查,从而减少了错误的发生。

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