详解指针与常量的关系

原创 Jianxiong2333  2018-04-15 21:01  阅读 269 次

常量指针概述

前面讲过 const 前置作用于变量可创建符号常量

  1. const int test = 10.5;

也可以用 #define 宏指令实现。但 const 还可以创建数组常量、指针常量、指向常量的指针

  1. #define test 10.5
  2. const int test[2] = {1, 2};

在此后的代码如果尝试修改 test 数组常量,编译将无法继续。

  1. test[0] = 5;

指向常量的指针不能用于修改数值

比如:

  1. double test[5]{1.5, 2.5, 3.5, 4.5, 5.5};
  2. const double *p = test;//声明了个指向double的指针,指针指向 test 数值开始,这是允许赋值的

第二行代码是 p 指向 const double 的指针,这样就无法使用   p 来修改它所指向的值

  1. * p = 10.5;//非法操作
  2. p[2] = 10.5//非法操作

无论使用数组还是指针符号的方式来操作指针以求更变被指向的数据的值的方式都是不可取的。

但是如果这个指针附近有其他变量空间,可以通过这个常量指针指向其他地址。

  1. p++;//让指针指向其他开辟的地址,这是允许的

此处输出将是 2.5;

函数的常量指针参数

通常把指向常量的指针作为函数的形式参量,用于表明函数不会通过指针修改数据,例如函数 test()的原型声明

  1. test(const double *p)

常量指针赋值的问题

关于指针赋值和 const 需要注意一些规则。比如,将常量或者非常量的数据地址赋予指针是合法的,你可以获取或者指向它,但是不能它的修改数据。

  1. int test[2] = {0, 5};
  2. const int *p = test;//该常量指针指向了 test 数组首元素,是合法的。
  3. *p++;//此时输出你会发现任然能够正常编译,但是仔细查看后,输出的是数组的第二个元素(值 5),因为 *p 先取出了 p 指针指向元素元素的值,然后将指针本身自增了 1 ,自增 1 移动了一个数据单位,指针指向了现在这个元素的下一个元素(如果存在的话就会输出正常值,不存在,这将是一个垃圾值),所以指针并没有改变指向元素的数据,依然是常量指针状态。
  4. (*p)++;//此时你更改了数据,你先取出指针 p 指向的值,再把这个值加上了 1(而不是一个数据单位),但是这编译将不会通过,因为是不合法的,你使用的是常量指针指向这个值。

一句话总结,常量指针,允许被赋值,但是不能更改数据!

常量数据赋值给普通指针的问题

然而常量指针可以指向常量或者非常量数据,只是不能修改。但是常量的数据是不能被指针所指向的,比如下面这个例子

  1. const int test = 5; //test 是 int 类型的常量数据
  2. int *p = test;//这是不被允许的,不能把普通指针不能指向常量数据,否则你就能修改常量的数据了,这样就丧失了常量存在的意义。
  3. const int *p = test;//但是如果你这样,用一个常量指针,指向一个常量的数据,是可行的。

常量和函数参量搭配使用

在函数参数定义(声明)中,使用 const 可以保护数据,防止数据被修改。并且可以让你使用其他函数中声明为 const 的数据(如果不在函数中使用 const 来修饰的指针(即普通指针),那么普通指针是无法指向常量数据的(出错),只有常量指针才能指向常量或非常量数据),但是你要不打算用指针来作为形参,而是用普通变量或者常量类型来接收数据,也是可行的。

指针常量

注意,这是指针常量,而不是上面说的常量指针,这是两个内容,这可能有点绕口,但是先看下面这个例子。

之前我们用 const 来修饰一个指针整体,而不是指针本身,我们可以任意的再把指针指向其他的地址,可以对这个指针进行增量减量数据单位以指向下一个元素地址,,可改地址只是不能修改其指向元素的数据,所以这是一个常量指针。

从中文语义分析来说,常量是形容词,指针是名词,以指针为中心的一个偏正结构短语(偏和正,主次关系)。这样看,常量指针本质是指针,常量修饰它,表示这个指针乃是一个指向常量的指针(变量),指针指向的对象是常量,那么这个对象不能被更改。( 此处内容自网络)常量指针,是常量作为主语,指针修饰常量。所以常量指针,指针本身不是常量。而指针常量,指针为主语,是常量修饰指针,所以指针常量,指针本身是常量。 有点拗口,多读几遍!

指针常量是什么

用关键字 const 修饰本体为指针本身时,我们能保护指针指向的元素地址不被更改,而内容可被更改。这正好这和常量指针恰恰相反,刚好也说明了常量的对象不一样。这两个之间的区别就在于 const 的位置,比如下面这个例子。

  1. int test[2] = {0, 5};
  2. const int *p = test;//常量指针 能够改变地址,但无法改变数据
  3. int const *p = test;//常量指针 这两个常量指针的 const 均放置于指针的外面,而不是内部
  4. int * const p = test;//指针常量 仍然可以修改被指向的变量的值,但是无法改变地址,只能是最初赋给指针的地址。

常量指针的多种写法

注意:以上可见,常量指针有两种写法,分别是 const 前置到类型声明,另一个是 const 放置在类型声明后,但未进入指针声明。本来以为这两个写法是存在歧义,有优先级差异。但是经过实际编译器优化后,转为汇编分析比对。在优化后,或者编译后,两个语句为等同语句,并无差异,均为声明指针常量。

如图:

既不可改变地址也不可改变数据的指针

有的情况下要保证数据不可变动,这包括了指针指向地址和指向地址的内容都不可更改。那么我们只需要结合常量指针和指针常量即可。

用两个 const 来构造声明指针,这个指针既不可以更改所指向的地址,也不可以更改被指向地址所存储的数据。确保了数据的安全。比如:

  1. int test[2] = {0, 5};
  2. int const * const p = test;
  1. cosnt int * const p = test;  //或者

至于为什么这两个是等同的,请向翻阅。

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