是否“const”？只是意味着只读还是更多？

Question

const 的真正含义是什么？只读似乎概括了它对我的意义，但是，我不确定我是对的。

如果只读和 const 不同，有人能告诉我为什么吗？

引发这个问题的原因是这个答案，其中他指出const“just”意味着只读C. 我认为这就是全部 const 的意思，无论它是 C 还是 C++。他是什么意思？

为了回答 C 与 C++ 中 const 的具体差异，我创建了一个新问题：“const”在 C 和 C++ 中有何不同？ 根据 R.. 的建议。

Answer 1

通过将变量声明为 const，您可以向编译器表明您无意修改该变量。但并不代表别人没有！它只是为了允许一些优化并通过编译错误来通知（注意，这主要是编译错误，而 const == ReadOnly 意味着运行时错误）。

const并不意味着只读，因为你可以写const volatile，这意味着它可以随时自行更改，但我无意修改它。

编辑：这是一个经典示例：考虑我正在编写从内存映射端口读取当前时间的代码。考虑 RTC 映射到内存 DWORD 0x1234。

const volatile DWORD* now = (DWORD*)0x1234;

它是const，因为它是一个只读端口，它是易失性，因为每次我读取它时，它都会改变。

另请注意，许多架构实际上将声明为 const 的全局变量设为只读，因为需要 UB 来修改它们。在这些情况下，UB 将表现为运行时错误。在其他情况下，这将是一个真正的 UB :)

这是一个很好的阅读：http: //publications.gbdirect.co.uk/c_book/chapter8/const_and_volatile.html

Answer 2

编译器不允许修改声明为 const 的内容。正如你所说。

它主要用于函数原型中，以通知用户函数在传递指针时不会触及 this 或 that。它也可以作为你自己的故障保护。

Answer 3

很多人告诉您 const 意味着您无法修改它。这是明显错误的。 const 可以轻易地被丢弃。请注意这段代码：

void foo(const int *somevalue)
{
   int *p = (int*) somevalue;
   *p = 256;  // OMG I AM EVIL!!!!11
}

您的编译器不会阻止您执行此操作。那么，const 的目的是什么呢？我更愿意称之为建议。当您查看函数期望的合约函数原型时，它会提醒您。如果你不小心破坏了它，你的编译器会对你大喊大叫。 （但如果你故意破坏它，就像上面的强制转换一样。）

在某些情况下，标准会故意破坏 const。请注意 strstr 的返回值，例如：根据定义，它将返回一些偏移量到您提供的 const 缓冲区中...但返回的值不是 const。为什么？好吧，在非 const 缓冲区上使用 strstr 的返回值会有意义地中断。

Answer 4

两个字节相同的字节（除了注释）最小案例示例...

首先在 C 中，gcc 会发出警告...

/* Function taking a pointer to an array of
 two read only integers.*/
void a( const int (* parray)[2]);

void b(void)
{
   int array[2] = {1,2};
   const int crray[2] = {1,2}; 
/* C reserves the right to stash this in a read-only location.*/
   
   a( &array); 
/* warning: passing argument 1 of ‘a’ from incompatible pointer type*/
   a( &crray); /* OK!*/
}

现在 C++ 中同样的事情...g++ 对此非常满意。

// Function taking a pointer to an array 
// of two integers which it promises not to modify. 
// (Unless we cast away it's constness ;-P)
void a( const int (* parray)[2]);

void b(void)
{
   int array[2] = {1,2};
   const int crray[2] = {1,2};
   
   a( &array); // C++ has no problem with this.
   a( &crray); // OK!
}

Answer 5

const char * hello_1{ "Hello!" };
const char   hello_2[]{ "Hello!" };
char       * ptr{};

// take away the const-nes
// ptr = (char *)hello_1;
// *ptr = '*'; <-- write access violation
// hello_1 is in a read only memory

// take away the const-nes
ptr = (char *)hello_2;
*ptr = '*'; // <-- OK
// hello_2 is modifiable

指针指向内存，char * 指向数据段中的内存，该内存是只读的。 char * 和 char [] 之间的区别在于，虽然两者在数据段上的声明方式相同，但 char [] 被视为可读，因为如果使用它，它就会被压入堆栈。

Answer 6

C++ 允许定义 const 成员函数。 const 成员函数是唯一可以在 const 对象上调用的函数。此外，const 成员函数不能修改类的任何数据成员（除非该数据成员标记为可变）。

class Foo
{
    int data;

    void Bar();
    void ConstBar() const;
};

void Foo::ConstBar() const
{
    // Error! cannot modify i as ConstBar is a const member function.
    // i = 0;
}

// Usage:
const Foo foo_instance;

// Error! cannot call non-const member on a const object.
// foo_instance.Bar();

// OK
foo_instance.ConstBar();

Answer 7

Const 意味着指针或引用不能用于写入或读-修改-写操作，除非放弃 const。它并不意味着 C++ 标准试图声称的意思（C++ 标准在这一点上是错误的）。

像这样定义的变量：

 /* auto */ int const x = 1;

显然不是只读的，否则它无法初始化。相反，变量 x 的类型是“引用 const 到 int”（而不是引用 const int）或者 int 的左值 const。请注意，“const”与指针或引用相关联，它与存储无关，也与该存储中驻留的值的类型无关。

这是相当不幸的，因为 const 提供的契约非常弱，特别是不允许缓存指向或引用的内存位置，正是因为它并不意味着不可变存储。

底线是：const 是与符号引用或指针关联的访问修饰符，程序员使用它来允许符号提供者在符号客户端上建立义务，或者让符号客户端向符号提供者承诺，它不会通过该符号修改存储（例如，接受指向 int 的指针 const 的函数承诺不会修改指向 int 的指针）。

这与变量无关：

int const *p = (int*)malloc(sizeof(int));

并且显然与存储关系不大（malloc 存储总是可写的）。

相反，您应该将 const 视为在程序各部分之间传达不变量、义务或要求的一种方式，由程序员出于程序员的目的而放置，并由类型系统传播。不幸的是，类型系统并不健全，并且无法正确传播常量：

X *last;
struct X { int a; X() : a(0) { last=this; } };
X const x; // x is const?
last->a = 1; //really ??

恕我直言，编译器使存储不可变的唯一机会是针对实际常量，例如字符串文字（可能）或静态（全局）存储。实际上，自动存储、堆存储和临时存储不能设为只读。