C语言中const和指针的秘密你知道吗

目录
  • 指针的赋值
    • 问题
    • ANSI C 有关简单赋值的标准
    • 问题解决
      • char* 和 const char*
      • char** 和 const char**
  • const修饰
    • const修饰变量
    • const修饰指针
      • const int* p
      • int* const p
      • const int* const p
  • 总结

指针的赋值

问题

将一个类型为 char** 的值赋值给一个 const char** 类型的对象是否合法呢?

先说结果,在vs的环境下,编译器不会报错也不会有任何警告。

但在linux环境下用gcc编译就会出现下面的警告:

warning: assignment from incompatible pointer type

警告:来自不兼容指针类型的赋值

为了代码的可移植性我们显然不能写出这样的代码,下面就让我们一步步探索这其中的奥妙。

首先来了解ANSI C有关标准

ANSI C 有关简单赋值的标准

要使赋值形式合法,必须满足下列条件之一:

  • 1.两个操作数都是指向有限定符或无限定符的相容类型的指针
  • 2. 左边指针所指向的类型必须具有右边指针所指向类型的全部限定符

还有一个关于类型的说明:

const float* 类型不是一个有限定符的类型——它的类型是 “指向一个具有 const 限定符的 float 类型的指针”,也就是说 const 限定符是修饰指针所指向的类型,而不是指针本身。

问题解决

在解决问题之前,我们先来看一组简单的。

char* 和 const char*

char* 和 const char* 是匹配的。它之所以合法,是因为在下面的代码中:

char* cp;
const char* cpp;
cpp = cp;
  • 左操作数是一个指向有const限定符的char的指针;
  • 右操作数是一个指向没有限定符的char的指针;
  • char类型与char类型是相容的,左操作数所指向的类型具有右操作数所指向类型的限定符(无),再加上自身的限定符(const)。

注意,反过来就不能进行赋值。

char* cp;
const char* cpp;
cp = cpp; //此时左操作数不具有右操作数的const限定符

char** 和 const char**

由上面的知识我们可以得知,char** 和 const char** 都是没有限定符的指针类型,但他们的指向的类型不一样(前者指向char*,后者指向const char*),这违反了上面赋值标准的第一条,所以它们是不相容的。

用这种方式理解这个有一点困难。可以用下面这种方法进行理解:

char** pp1;
const char** pp2;
pp2 = pp1;
  • 左操作数的类型是 const char**,它是一个指向 const char* 类型的指针,而 const char* 是一个没有限定符的指针,它指向一个带有 const 限定的 char 类型;
  • 右操作数的类型是 char**,它是一个指向 char* 的指针,而 char* 是一个没有限定符的指针,它指向一个没有限定符的 char 类型。

const char* 和 char* 是相容的,而且他们本身没有限定符,所以符合标准的约束条件,两者之间的赋值是合法的。但 const char** 和 char** 之间的关系又有不同,虽然二者都没有限定符,但二者所指向的对象类型不相容,所以不能进行赋值。

const修饰

const修饰变量

首先,关键字const并不能把变量变成常量!在一个符号前加上const限定符只是表示这个符号不能被赋值。也就是说const修饰的变量是只读的,不可以被直接修改,但它不能防止被间接修改。

例如:

#include <stdio.h>

int main()
{
	const int i = 10;
	int* p = &i;
	printf("before:%d\n", i);
	*p = 20;
	printf("after:%d\n", i);//这里打印值变成了20,说明可以间接修改

	return 0;
}

const修饰指针

const修饰指针变量有多种位置,下面我们将逐个介绍。

const int* p

注:const int* p 与 int const p 写法不同,作用是一样的。
这种写法的意思是:const修饰p,不能通过解引用(p)的方式直接修改所指向的变量,但可以通过改变指针指向的方式来修改p。
例如:

#include <stdio.h>

int main()
{
	//通过下方直接解引用的方式来修改编译器会直接报错
	//int i = 10;
	//const int* p = &i;
	//*p = 20;

	int i = 10;
	const int* p = &i;
	printf("before:%d\n", *p);
	int j = 20;
	p = &j;//通过这样改变p的指向,可以间接修改*p值
	printf("after:%d\n", *p);

	return 0;
}

int* const p

这种写法的意思是:const修饰p,不能通过改变指针指向的方式修改*p的值,但可以通过解引用(*p)的方式直接修改所指向的变量。

例如:

#include <stdio.h>

int main()
{
	int i = 10;
	int* const p = &i;
	printf("before:%d\n", *p);
	*p = 20;//不能改变p的指向,但可以直接解引用修改值
	printf("after:%d\n", *p);

	return 0;
}

const int* const p

这种写法是同时修饰p和*p,既不能改变p的指向,也不能用解引用直接修改。

总结

本篇文章就到这里了,希望能够给你带来帮助,也希望您能够多多关注我们的更多内容!

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