04C++const增强、枚举的增强

#include <iostream>

int main(void)
{
    //const定义常量--->const意味着只读
    const int a;
    int const b; // 第一个和第二个意思一样，代表一个常整数型

    const int *c;//第三个 c是一个指向常整型数的指针（所指向的内存数据不能被修改，但是本身可以修改）

    int * const d;//第四个 d常指针（指针变量不能被修改，但是它所指向内存空间可以被修改）

    const int * const e;//第五个 e一个指向常整型的常指针（指针和它所指向的内存空间均不能被修改）

    return ;
}

1.在C语言和C++中const的表现是不同的。

先看一下const基础知识。

对const的初级理解：const是定义常量，const意味着只读。

掌握const最基本的关键点是：指针变量和它所指向的内存空间变量是两个不同的概念，看const是修饰指针本身，还是修饰了指针所指向的内存空间。

举个例子：

定义一个结构体Teacher，在operatorTeacher01函数中，函数形参 const Teacher *pt，指针所指向的内存空间不能被修改，尝试修改指针所指向的内存空间 pt->age=10 ，就会编译错误。

在operatorTeacher02函数中，函数形参 Teacher *const pt，这句话就是说pt不能被修改，也就是这个指针不能被修改，但是指针所指向的内存空间可以被修改。

再看函数operatorTeacher03(const Teacher *const pt)，根据形参，这个pt指针不能被修改，指针指向的内存空间也不能被修改。

运行程序：

红色代表可修改，蓝色代表不可修改

合理的利用const的好处：
（1）指针做函数参数，可以有效的提高代码可读性，减少bug；
（2）清楚的分清参数的输入和输出特性。

如：

int setTeacher_err( const Teacher *p)
const修改形参的时候，在利用形参不能修改指针所指向的内存空间。

2、C语言中的“冒牌货”

#include <stdio.h>

int main()
{
     const int a = ;
     int *p = (int*)&a;
     print("a===>%d\n", a);//a=10

     *p = ;
     print("a===>%d\n", a);//a=11
     //C中是只读变量，并不是真正的变量
     return ;
}

#include <iostream>
using namespace std;

int main(void)
{
    const int a = ;//a是真正的常量
    int *p = (int*)&a;
    cout << "a=" << a << endl;//;a = 10
    cout << "*p=" << *p << endl;//* p = 10

    *p = ;//改变的是临时开辟的temp变量
    cout << "a=" << a << endl;//a = 10
    cout << "*p=" << *p << endl;//* p = 20
    return ;
}

在.c文件中有程序：

编译就知道C语言编译器会报错，说变量a是常量，常量是不能当左值的，这样看来，好像a是定义的一个常量，不能修改！

修改程序：

定义一个指向变量a的指针变量p，通过指针修改指针p所指向位置的值，也就是a的值，编译运行：

我们发现a的值变成了20，被修改了！

也就是说我们通过指针间接修改了a的值，也就是说在c语言中const是个“冒牌货”。

同样的代码，我们运行在C++环境下：

发现运行结果跟C语言环境不同，在C++中并没有改变变量a的值。

所以，在C++中，const是一个真正的常量。

问题原因分析：

因为C++编译器对const做了加强，当C++编译器扫描到const常量声明时，它不会像C语言一样为const单独分配内存。

在C++中，int const a = 10;之后，C++编译器会将a放到一个符号表里面，符号表的存在形式：

我们定义常量a=10，key就是a，value就是10，这个值就是锁死了，不能变的，当使用a的时候，就会从符号表里面把10拿出来。

当对a变量取地址的时候，C++编译器会为a单独的开辟一块内存空间，p = (int *)&a;然后这个内存空间赋给指针p，就是p指向这个内存空间。

通过*p去间接修改的值，是这个新开辟的内存空间的值，而不是符号表中a的值，我们让*p=20、30、100…修改的都是新开辟内存空间中的值。我们可以通过打印*p去验证这两个区域并不是一回事。

结论：

C语言中的const变量

C语言中的const变量是只读变量，有自己的存储空间。

C++中的const变量

可能分配存储空间，也可能不分配存储空间；

当const常量为全局，并且需要在其它文件中使用时分配内存空间；

当使用&操作符取const常量的地址分配内存空间；

const是在编译器编译期间还是在执行阶段分配内存的？

答案：const是在编译器编译阶段分配内存的。

也就是说编译器扫描到const变量的时候就分配内存了（const变量分配内存条件参考笔记十七）。

通过程序验证：

我们知道变量a、b、c三个变量应该是连续压栈，我们打印出它们的地址，看一下b的地址是不是处于a和c之间，在a和c之间就是它们一块分配内存了，通过笔记十七已经知道对const变量取地址时才分配内存。

C++中的const修饰的是一个真正的常量

程序一：

我们知道数组的下标不能为变量，必须是一个确定的值。在C语言中看程序：

#define a 10

int main()

{

//第一部分

int c=;

int d=;

int arr[c+d];

//第二部分

//int const a=20;

//int const b=10;

//int arr[a+b];

return ;

}

理所当然的编译错误，因为数组下标不能是变量。

在C++中看相同的程序。在C++中这点没有区别，数组下标不能为变量。同样会编译错误。

程序二：

继续在C语言中看程序修改:

//#define a 10

int main()

{

//第一部分

//int c=20;

//int d=10;

//int arr[c+d];

//第二部分

int const a=;

int const b=;

int arr[a+b];

return ;

}

发现编译错误！错误原因跟修改前一致！

也就是说：在C语言中const定义的a、b实质并不是常量！还是变量！所以称之为“常变量”！

在C++中看相同的程序：

int main()

{

//第一部分

//int c=20;

//int d=10;

//int arr[c+d]; 

//第二部分

int const a=;

int const b=;

int arr[a+b];

return ;

}

编译通过！！！

结论：

C++中的const修饰的是一个真正的常量，而不是C中变量（只读）。C++中在const修饰的常量编译期间，就已经确定下来了。

3、const 和 #define

（1）C++中的const修饰的，是一个真正的常量，而不是C中变量（只读），在const修饰的常量编译期间，就已经确定下来了；

（2）C++中的const常量类似于宏定义：const int c = 5; ≈ #define c 5

C++中的const常量与宏定义不同:const常量是由编译器处理的，提供类型检查和作用域检查;宏定义由预处理器处理，单纯的文本替换。

C语言中的const变量
    C语言中const变量是只读变量，有自己的存储空间
C++中的const常量
    可能分配存储空间,也可能不分配存储空间；
    当const常量为全局，并且需要在其它文件中使用，会分配存储空间；
    当使用&操作符，取const常量的地址时，会分配存储空间；
    当const int &a = ; const修饰引用时，也会分配存储空间。 

const 和 #define 的对比

第一，const与#define的相同点

C++中的const常量类似于宏定义

const int c = 5 ≈ #define c 5

const是用来替换#define的一个手段。

//程序一：
int main()
{
const int a=;
printf("a=%d\n",a);
return ;
}
//程序二：
#define a 10
int main()
{
//const int a=10;
printf("a=%d\n",a);
return ;
}

这两个程序运行结果都是一样的，都是定义一个常量a，注意#define最后是没有分号的。下面这两个程序也说明了这一点：

#define a 10
#define b 10
int main()

{

int arr[a+b];

system("pause");

return ;

}

编译成功！

#define a 10

#define b 10

int main()

{

int arr[a+b];

return ;

}

编译成功！

第二，const与#define的不同点

看程序：

现在a是一个宏定义，我们知道宏定义，凡是变量a所在的地方预处理编译器都进行替换，也就是将a替换为10。因此在函数fun1中定义的a在函数fun2中是可以使用的，也就是说宏定义是没有作用域检查的。运行可以通过。

那么如果想将a的作用域限制在函数fun1中，可以使用“卸载宏”或者称作“取消宏” #undef 来达到目的。

#undef a —— 此处往下取消a的宏定义；

#undef —— 此处往下取消所有宏定义。

在看看const作用域检查，我们在fun1中定义变量b，其作用域就局限在fun1函数中了，在fun2函数中是不可用的，可以取消 //printf("b=%d\n",b); 的注释，发现编译时错误的！

结论：

C++中的const常量与宏定义不同

const常量是由编译器处理的，提供类型检查和作用域检查；

宏定义由预处理器处理，单纯的文本替换。

4、真正的枚举

C语言中枚举本质就是整型,枚举变量可以用任意整型赋值。而C++中枚举变量, 只能用被枚举出来的元素初始化。

#include <iostream>
using namespace std;

enum season{spring,summer,autumn,winter};

int main(void)
{
    enum season s = spring;
    //s = 0;    //error,但是C语言可以通过
    s = summer;
    cout << "s=" << s << endl;    //
    return ;
}

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