C++中const的实现机制深入分析

问题
C语言以及C++语言中的const究竟表示什么?其具体的实现机制又是如何实现的呢? 本文将对这两个问题进行一些分析,简单解释const的含义以及实现机制。

问题分析
简单的说const在C语言中表示只读的变量,而在C++语言中表示常量。关于const在C与C++语言中的使用以及更多的区别,以后有时间另开一贴说明。

那么const究竟是如何实现的呢? 对于声明为const的内置类型,例如int,short,long等等,编译器会如何实现const的本意?那么对于非内置类型是否也是与内置数据类型一样处理呢,例如对于结构体类型则会怎样处理呢?下面通过几个小例子来说明这些问题:
C语言const示例


代码如下:

const int i=10;
int *p=(int *)(&i);
*p=20;
printf("i=%d *p=%d \n",i,*p);

猜一猜输出结果是什么? i=20 *p=20
C++语言const示例1:


代码如下:

const int i=10;
int *p=const_cast<int *>(&i);
*p=20;

cout<<"i="<<i<<" *p="<<*p<<endl;

输出结果是 i=10 *p=20
C++语言const示例2:


代码如下:

struct test{
int j;
char tmp;
test()
{
j=30;
tmp='a';
}
};
int main(int argc, char* argv[])
{
const struct test t1;
int *q=(int *)(&t1.j);
*q=40;
cout<<"j="<<t1.j<<" *q="<<*q<<endl;
return 0;
}

输出结果是 j=40 *q=40

示例结果分析
看到上面三组输出结果,有没有感到很诡异:
问题1,对于const int类型的变量i,C语言中通过指针p修改了值后,i变成了20;而在C++中,通过指针p修改了值后,i仍然是10。
问题2,C++语言中 const struct test的元素j通过指针q被改变了,为何const int 与 const struct test的反应机制不同?

针对问题1,我们知道C语言中const表示只读的变量,既然把const看成是变量,那么其在内存中就会有存储他的空间,并且可以通过指针间接的改变该内存空间的值,当通过指针p改变该内存中的值后,再获取i的值的时候,会访问该空间,得到的是被改变后的值。而C++把const看做常量,编译器会使用常数直接替换掉对i的引用,例如cout<<i; 会理解成cout<<10; 并不会去访问i的内存地址去取数据,这里有点像是C语言里的宏#define i 10。因此C++里i会输出10,而*p会输出20.

针对问题2,C++语言中只是对于内置数据类型做常数替换,而对于像结构体这样的非内置数据类型则不会。因为结构体类型不是内置数据类型,编译器不知道如何直接替换,因此必须要访问内存去取数据,而访问内存去取数据必然会取到被指针q改变后的值,因此会造成与C++中const int类型完全不一样的处理模式。

小结
C语言与C++有很多的区别与联系,const只是其中一个方面,对于const的理解和使用是编程的基础,需要熟练掌握。

(0)

相关推荐

  • C/C++中static,const,inline三种关键字详细总结

    一.关于staticstatic 是C++中很常用的修饰符,它被用来控制变量的存储方式和可见性,下面我将从 static 修饰符的产生原因.作用谈起,全面分析static 修饰符的实质. static 的两大作用: 一.控制存储方式 static被引入以告知编译器,将变量存储在程序的静态存储区而非栈上空间. 引出原因:函数内部定义的变量,在程序执行到它的定义处时,编译器为它在栈上分配空间,大家知道,函数在栈上分配的空间在此函数执行结束时会释放掉,这样就产生了一个问题: 如果想将函数中此变量的值保

  • C++ const修饰变量和修饰函数介绍

    const修饰变量 关于const最常见的一个面试题是这样的:char *const和const char*有什么区别,大家都知道const修饰符代表的是常量,即const修饰的变量一旦被初始化是不能被更改的,这两个类型一个代表的是指针不可变,一个代表指针指向内容不可变,但具体哪个对应哪个,很多人一直搞不清楚. 有这样一个规律,const修饰的是它前面所有的数据类型,如果const在最前面,那么把它和它后面第一个数据类行交换.比如上面的const char*交换之后就是char const *,

  • c++ 尽量不要使用#define 而是用const、enum、inline替换。

    例如:这里程序文件开头有如下#define语句 复制代码 代码如下: #define N 10 #define PI 3.14 #define MAX 10000 #define Heigth 6.65 ... ... 假设这里程序运行出错误,而且就是在我们使用这些常量有错误,此时编辑器应该会抛出错误信息.如果该信息提示6.65这里有错误,Ok如果你运气好你正好记得或者程序简单一眼能找到6.65表示什么,如果程序很复杂,而且报出6.65的文件是引用该文件,不记得,那么你会困惑这是什么?或许会花大

  • c++中const的使用详解

    Const 是C++中常用的类型修饰符,常类型是指使用类型修饰符const说明的类型,常类型的变量或对象的值是不能被更新的. 1.定义常量(1)const修饰变量,以下两种定义形式在本质上是一样的.它的含义是:const修饰的类型为TYPE的变量value是不可变的. TYPE const ValueName = value;      const TYPE ValueName = value; (2)将const改为外部连接,作用于扩大至全局,编译时会分配内存,并且可以不进行初始化,仅仅作为声

  • C++中const的用法详细总结

    1. const修饰普通变量和指针 const修饰变量,一般有两种写法: const TYPE value;TYPE const value; 这两种写法在本质上是一样的.它的含义是:const修饰的类型为TYPE的变量value是不可变的. 对于一个非指针的类型TYPE,无论怎么写,都是一个含义,即value只不可变. 例如: const int nValue: //nValue是constint const nValue: // nValue是const 但是对于指针类型的TYPE,不同的写

  • C++中的类型转换static_cast、dynamic_cast、const_cast和reinterpret_cast总结

    前言 这篇文章总结的是C++中的类型转换,这些小的知识点,有的时候,自己不是很注意,但是在实际开发中确实经常使用的.俗话说的好,不懂自己写的代码的程序员,不是好的程序员:如果一个程序员对于自己写的代码都不懂,只是知道一昧的的去使用,终有一天,你会迷失你自己的. C++中的类型转换分为两种: 1.隐式类型转换: 2.显式类型转换. 而对于隐式变换,就是标准的转换,在很多时候,不经意间就发生了,比如int类型和float类型相加时,int类型就会被隐式的转换位float类型,然后再进行相加运算.而关

  • c++ const引用与非const引用介绍

    const引用是指向const对象的引用. 复制代码 代码如下: const int i = 10; const int &ref = i; 可以读取ref,但不能修改.这样做是有意义的,因为i本身就不可修改,当然也不能通过ref来修改了.所以也就有将const变量赋值给非const引用是非法的. 复制代码 代码如下: int &ref1 = i; // error: nonconst reference to a const object 非const引用是指向非const类型变量的引用

  • 从C语言过渡到C++之const

    1. 定义常量 1.1 C语言中定义常量的方法 在C语言从零开始这个系列中,我们讲了C语言定义常量的方法.没有看过的同学请参考:C语言从零开始(五)-常量&变量 为什么要定义常量我就不再赘述了,这里重点说说这么定义有什么不好.经常有这样的面试题:请写出下面这段代码的执行结果: #include <stdio.h> #define SUM 5 + 1; void main() { int a = 2 * SUM; printf("%d", a); } 经常有人答12,

  • C++中的const和constexpr详解

    C++中的const可用于修饰变量.函数,且在不同的地方有着不同的含义,现总结如下. const的语义 C++中的const的目的是通过编译器来保证对象的常量性,强制编译器将所有可能违背const对象的常量性的操作都视为error. 对象的常量性可以分为两种:物理常量性(即每个bit都不可改变)和逻辑常量性(即对象的表现保持不变).C++中采用的是物理常量性,例如下面的例子: struct A { int *ptr; }; int k = 5, r = 6; const A a = {&k};

  • C++中const的实现机制深入分析

    问题 C语言以及C++语言中的const究竟表示什么?其具体的实现机制又是如何实现的呢? 本文将对这两个问题进行一些分析,简单解释const的含义以及实现机制. 问题分析 简单的说const在C语言中表示只读的变量,而在C++语言中表示常量.关于const在C与C++语言中的使用以及更多的区别,以后有时间另开一贴说明. 那么const究竟是如何实现的呢? 对于声明为const的内置类型,例如int,short,long等等,编译器会如何实现const的本意?那么对于非内置类型是否也是与内置数据类

  • 深入分析javascript中的错误处理机制

    前面的话 错误处理对于web应用程序开发至关重要,不能提前预测到可能发生的错误,不能提前采取恢复策略,可能导致较差的用户体验.由于任何javascript错误都可能导致网页无法使用,因此作为开发人员,必须要知道何时可能出错,为什么会出错,以及会出什么错.本文将详细介绍javascript中的错误处理机制 error对象 error对象是包含错误信息的对象,是javascript的原生对象.当代码解析或运行时发生错误,javascript引擎就会自动产生并抛出一个error对象的实例,然后整个程序

  • java 代理模式及动态代理机制深入分析

    java 代理模式及动态代理机制深入分析 代理设计模式 代理是一种常用的设计模式,其目的就是为其他对象提供一个代理以控制对某个对象的访问.代理类负责为委托类预处理消息,过滤消息并转发消息,以及进行消息被委托类执行后的后续处理. 代理模式的作用是:为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问.在某些情况下,一个客户不想或者不能直接引用另一个对象,而代理对象可以在客户端和目标对象之间起到中介的作用. 代理模式一般涉及到的角色有: 抽象角色:声明真实对象和代理对象的共同接口: 代理角色:代理对象角色内

  • C++中const的实现细节介绍(C,C#同理)

    1.什么是const?  常类型是指使用类型修饰符const说明的类型,常类型的变量或对象的值是不能被更新的.(当然,我们可以偷梁换柱进行更新:) 2.为什么引入const?  const 推出的初始目的,正是为了取代预编译指令,消除它的缺点,同时继承它的优点. 3.cons有什么主要的作用? (1)可以定义const常量,具有不可变性. 例如:  const int Max=100; int Array[Max]; (2)便于进行类型检查,使编译器对处理内容有更多了解,消除了一些隐患.例如:

  • Android权限机制深入分析讲解

    目录 1.权限 2.在程序运行时申请权限 1.权限 普通权限:不会直接威胁到用户安全和隐私的权限 危险权限:那些可能会触及用户隐私或者对设备安全性造成影响的权限. 到Android 10 系统为止所以的危险权限 2.在程序运行时申请权限 普通权限申请:系统会自动帮我们进行授权,不需要用户手动操作. 危险权限申请:在Android6.0及以上系统在使用时必须进行运行时权限处理. 危险权限申请步骤 (1)判断用户是否给我们授权了. checkSelfPermission()方法,第一个参数是Cont

  • C++ 中const修饰虚函数实例详解

    C++ 中const修饰虚函数实例详解 [1]程序1 #include <iostream> using namespace std; class Base { public: virtual void print() const = 0; }; class Test : public Base { public: void print(); }; void Test::print() { cout << "Test::print()" << end

  • C++ 中const对象与const成员函数的实例详解

    C++ 中const对象与const成员函数的实例详解 const对象只能调用const成员函数: #include<iostream> using namespace std; class A { public: void fun()const { cout<<"const 成员函数!"<<endl; } void fun() { cout<<"非const成员函数 !"<<endl; } }; int

  • C++中const用于函数重载的示例代码

    常成员函数和非常成员函数之间的重载 首先先回忆一下常成员函数 声明:<类型标志符>函数名(参数表)const: 说明: (1)const是函数类型的一部分,在实现部分也要带该关键字. (2)const关键字可以用于对重载函数的区分. (3)常成员函数不能更新类的成员变量,也不能调用该类中没有用const修饰的成员函数,只能调用常成员函数. (4)非常量对象也可以调用常成员函数,但是如果有重载的非常成员函数则会调用非常成员函数. 重载看例子: #include<iostream> u

  • tomcat中Servlet的工作机制详细介绍

    tomcat中Servlet的工作机制 在研究Servlet在tomcat中的工作机制前必须先看看Servlet规范的一些重要的相关规定,规范提供了一个Servlet接口,接口中包含的重要方法是init.service.destroy等方法,Servlet在初始化时要调用init方法,在销毁时要调用destroy方法,而对客户端请求处理时则调用service方法.对于这些机制的支持都必须由Tomcat内部去支持,具体则是由Wrapper容器提供支持. 在tomcat中消息流的流转机制是通过四个不

  • 详解C/C++中const关键字的用法及其与宏常量的比较

    1.const关键字的性质 简单来说:const关键字修饰的变量具有常属性. 即它所修饰的变量不能被修改. 2.修饰局部变量 const int a = 10; int const b = 20; 这两种写法是等价的,都是表示变量的值不能被改变,需要注意的是,用const修饰变量时,一定要给变量初始化,否则之后就不能再进行赋值了,而且编译器也不允许不赋初值的写法: 在C++中不赋初值的表达一写出来,编译器即报错,且编译不通过. 在C中不赋初值的表达写出来时不报错,编译时只有警告,编译可以通过.而

随机推荐