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前言
我們都知道使用const關鍵字限定一個變量為只讀，但它是真正意義上的只讀嗎？實際中又該如何使用const關鍵字？在解答這些問題之前，我們需要先理解const關鍵字的基本使用。本文說明C中的const關鍵字，不包括C++。
基本介紹
const是constant的簡寫，是不變的意思。但並不是說它修飾常量，而是說它限定一個變量為只讀。
修飾普通變量
例如：
const int NUM = 10; //與int const NUM等價
NUM = 9; //編譯錯誤，不可再次修改
由於使用了const修飾NUM，使得NUM為只讀，因此嘗試對NUM再次賦值的操作是非法的，編譯器將會報錯。正因如此，如果需要使用const修飾一個變量，那么它只能在開始聲明時就賦值，否則后面就沒有機會了（后面會講到一個特殊情況）。
修飾數組
例如使用const關鍵字修飾數組，使其元素不允許被改變：
const int arr[] = {0,0,2,3,4}; //與int const arr[]等價
arr[2] = 1; //編譯錯誤
試圖修改arr的內容的操作是非法的，編譯器將會報錯：
error: assignment of read-only location ‘arr[2]’
修飾指針
修飾指針的情況比較多，主要有以下幾種情況：
1.const 修飾 *p，指向的對象只讀，指針的指向可變：
int a = 9;
int b = 10;
const int *p = &a;//p是一個指向int類型的const值,與int const *p等價
*p = 11; //編譯錯誤，指向的對象是只讀的，不可通過p進行改變
p = &b; //合法，改變了p的指向
這里為了便於理解，可認為const修飾的是*p，通常使用*對指針進行解引用來訪問對象，因而，該對象是只讀的。
2.const修飾p，指向的對象可變，指針的指向不可變：
int a = 9;
int b = 10;
int * const p = &a;//p是一個const指針
*p = 11; //合法，
p = &b; //編譯錯誤，p是一個const指針，只讀，不可變
3.指針不可改變指向，指向的內容也不可變
int a = 9;
int b = 10;
const int * const p = &a;//p既是一個const指針，同時也指向了int類型的const值
*p = 11; //編譯錯誤，指向的對象是只讀的，不可通過p進行改變
p = &b; //編譯錯誤，p是一個const指針，只讀，不可變
看完上面幾種情況之后是否會覺得混亂，並且難以記憶呢？我們使用一句話總結：
const放在*的左側任意位置，限定了該指針指向的對象是只讀的；const放在*的右側，限定了指針本身是只讀的，即不可變的。
如果還不是很好理解，我們可以這樣來看，去掉類型說明符，查看const修飾的內容，上面三種情況去掉類型說明符int之后，如下：
const *p; //修飾*p，指針指向的對象不可變
* const p; //修飾p，指針不可變
const * const p; //第一個修飾了*p，第二個修飾了p，兩者都不可變
const右邊修飾誰，就說明誰是不可變的。上面的說法僅僅是幫助理解和記憶。借助上面這種理解，就會發現以下幾種等價情況：
const int NUM = 10; //與int const NUM等價
int a = 9;
const int *p = &a;//與int const *p等價
const int arr[] = {0,0,2,3,4}; //與int const arr[]等價
const關鍵字到底有什么用
前面介紹了這么多內容，是不是都常用呢？const關鍵字到底有什么用？
修飾函數形參
實際上，為我們可以經常發現const關鍵字的身影，例如很多庫函數的聲明：
char *strncpy(char *dest,const char *src,size_t n);//字符串拷貝函數
int *strncmp(const char *s1,const char *s2,size_t n);//字符串比較函數
通過看strncpy函數的原型可以知道，源字符串src是只讀的，不可變的，而dest並沒有該限制。我們通過一個小例子繼續觀察：
//test.c
#include<stdio.h>
void myPrint(const char *str);
void myPrint(const char *str)
{
str[0] = 'H';
printf("my print:%s\n",str);
}
int main(void)
{
char str[] = "hello world";
myPrint(str);
return 0;
}
在這個例子中，我們不希望myPrint函數修改傳入的字符串內容，因此入參使用了const限定符，表明傳入的字符串是只讀的，因此，如果myPrint函數內部如果嘗試對str進行修改，將會報錯:
$ gcc -o test test.c
test.c:6:12: error: assignment of read-only location ‘*str’
str[0] = 'H';
因此，我們自己在編碼過程中，如果確定傳入的指針參數僅用於訪問數據，那么應該將其聲明為一個指向const限定類型的指針，避免函數內部對數據進行意外地修改。
修飾全局變量
我們知道，使用全局變量是一種不安全的做法，因為程序的任何部分都能夠對全局數據進行修改。而如果對全局變量增加const限定符（假設該全局數據不希望被修改），就可以避免被程序其他部分修改。這里有兩種使用方式。
第一種，在a文件中定義，其他文件中使用外部聲明，例如：
a.h
//a.h
const int ARR[] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}; //定義int數組
b.c
//b.c
extern const int ARR[]; //注意，這里不能再對ARR進行賦值
//后面可以使用ARR
第二種，在a文件中定義，並使用static修飾，b文件包含a文件，例如：
a.h
//a.h
static const int ARR[] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}; //定義int數組
b.c
//b.c
#include<a.h>
//后面可以使用ARR
注意，這里必須使用static修飾，否則多個文件包含導致編譯會出現重復定義的錯誤。有興趣的可以嘗試一下。
const修飾的變量是真正的只讀嗎？
使用const修飾之后的變量真的是完全的只讀嗎？看下面這個例子：
#include <stdio.h>
int main(void)
{
const int a = 2018;
int *p = &a;
*p = 2019;
printf("%d\n",a);
return 0;
}
運行結果：
2019
可以看到，我們通過另外定義一個指針變量，將被const修飾的a的值改變了。那么我們不禁要問，const到底做了什么呢？它修飾的變量是真正意義上的只讀嗎?為什么它修飾的變量的值仍然可以改變？
#include<stdio.h>
int main(void)
{
int a = 2019;
//const int a = 2019;
printf("%d\n",a);
return 0;
}
我們分別獲取有const修飾和無const修飾的匯編代碼。
無const修飾，匯編代碼：
.LC0:
.string "%d\n"
main:
push rbp
mov rbp, rsp
sub rsp, 16
mov DWORD PTR [rbp-4], 2019
mov eax, DWORD PTR [rbp-4]
mov esi, eax
mov edi, OFFSET FLAT:.LC0
mov eax, 0
call printf
mov eax, 0
leave
ret
有const修飾，匯編代碼：
.LC0:
.string "%d\n"
main:
push rbp
mov rbp, rsp
sub rsp, 16
mov DWORD PTR [rbp-4], 2019
mov eax, DWORD PTR [rbp-4]
mov esi, eax
mov edi, OFFSET FLAT:.LC0
mov eax, 0
call printf
mov eax, 0
leave
ret
我們發現，並沒有任何差異！當然這一個例子並不能說明所有的問題。但是我們要知道的是，const關鍵字告訴了編譯器，它修飾的變量不能被改變，如果代碼中發現有類似改變該變量的操作，那么編譯器就會捕捉這個錯誤。
那么它在實際中的意義之一是什么呢？幫助程序員提前發現問題，避免不該修改的值被意外地修改，但是無法完全保證不被修改！例如我們可以通過對指針進行強轉：
#include<stdio.h>
void myPrint(const char *str);
void myPrint(const char *str)
{
char *b = (char *)str;
b[0] = 'H';
printf("my print:%s\n",b);
}
int main(void)
{
char str[] = "hello world";
myPrint(str);
return 0;
}
運行結果：
my print:Hello world
也就是說，const關鍵字是給編譯器用的，幫助程序員提早發現可能存在的問題。
但是實際中永遠不要寫這樣的代碼！
總結
介紹了這么多，關鍵點如下：
- const關鍵字讓編譯器幫助我們發現變量不該被修改卻被意外修改的錯誤。
- const關鍵字修飾的變量並非真正意義完完全全的只讀。
- 對於不該被修改的入參，應該用const修飾，這是const使用的常見姿勢。
- const修飾的變量只能正常賦值一次。
- 不要試圖將const數據的地址賦給普通指針。
- 不要忽略編譯器的警告，除非你很清楚在做什么。
- 雖然可以通過某種不正規途徑修改const修飾的變量，但是永遠不要這么做。
思考
- 與#define相比，const有什么優點？
- const關鍵字到底該什么時候用？
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