C语言关键字浅析-const

### C语言关键字浅析系列 ###

### ISO/ANSI C 关键字 ###

const关键字是ISO/ANSI C90标准新添加的关键字之一

同期的“新生”还有enum、signed、void、volatile

其原本的单词为Constant，即常量

作为一种在定义的时候常见的关键字

const一般用于声明一个变量，其值在初始化后不能再改变

const的作用是：

声明常量，常量的值不可修改。

1、常量本身的意义

生活中我们会遇到很多变量，比如环境监测上需要的温湿度数据，几乎是一直处在变化之中的

但生活中很多事物本身存在不变的量，即常量，如圆周率Pi，一年一定有12个月，一定有四季等等

在编写一个程序的时候，我们也可能经常遇到常量：

/*求限高为3.14的圆柱形容器在给定半径下的容量
*/
double getContent(double R)
{return 3.14 * R * R * 3.14;    /* 直接在表达式中用数值，语法上正确，小型程序可能也没大问题，但大型程序、多人员参与的情况下可能导致误解 */
}

也许这并不是一个明显的例子，再看下面这种情况：

/* 求限高为3.14的圆柱形容器在给定半径下的容量 */
double getContent(double R)
{return 3.14 * R * R * 3.14;     /* 有同值不同义的常量 */
}/* 求顶盖面积 */
double getTopArea(double R)
{return 3.14 * R * R;
}/* 求外围铁箍需要的铁皮面积 */
double getIronHoopArea(double R)
{return 3.14 * 2 * R * 0.03;    /* 一个表达式多个常量 */
}

首先第一个函数，出现值相同的常量，如果其存在于表达式中不同优先级的运算符旁，可读性上的隐患可能导致bug

第二个函数在本例子中最幸运的就是，基本所有人见到3.14都能想到圆周率，如果这里只精确到3可能直观上看不出这是在算面积

第三个函数的表达式存在3个常量，正如上一句所言，直观上看我们看不出最后的0.03是什么意思，如果圆周率只精确到3，那更悲剧

如果这样写呢：

const double PI = 3.14;                  /* 圆周率-本程序只精确到e-2 */
const double CONTENT_HEIGHT = 3.14;      /* 容器固定高度 */
const double IRON_HOOP_WIDTH = 0.03;    /* 容器外围铁箍宽度 *//* 求限高为3.14的圆柱形容器在给定半径下的容量 */
double getContent(double R)
{return PI * R * R * CONTENT_HEIGHT;
}/* 求顶盖面积 */
double getTopArea(double R)
{return PI * R * R;
}/* 求外围铁箍需要的铁皮面积 */
double getIronHoopArea(double R)
{return PI * 2 * R * IRON_HOOP_WIDTH;
}

首先，程序所需的圆周率精度可以更快捷的调整了，如果说最初你需要把圆周率从3.14全部修正到3.14159，你的时间复杂度是O(n)，因为你要一个一个3.14地去改，而你使用const后只需要O(1)，因为这里是全局变量，定义后的PI在everywhere都代表3.14159

其次你获得了更好的可读性，表达式很直观，甚至能直接看出数学公式的格式

2、系统定义常量

在C头文件limits.h和float.h中有提供方便开发人员使用的明显常量

如CHAR_BIT是指一个char的位数，INT_MAX是指int类型的最大值

如果你知道这些你本应该享受的服务的话，下次写INT_MAX就不用到处去问去找int的最大值是多少了，然后回来默默写个32767

3、保护数组

这时候const并不一定存在于常量定义的位置，而是去说明数组内容不可改变

/*显然，grade[]数组并不是固定不变的，也不能是固定的，但此刻在这个函数中我们不希望因为开发人员本身留下的错误，即可能错误地修改了数组的值，我们对形式参数使用const，表示该函数中的grade数组当做const常量看待
*/
int getAverage(const int grade[], int n)
{int i, average;average = 0;for(i = 0;i < n;i++)average += grade[i];   /* 如果犯错写成了grade[i]++，除了上帝编译器也能原谅你了 */return average / n;
}

4、指针与const的一点内容

我们知道这样的一种格式：

int a[5] = {1,2,3,4,5};   /* 数组 */
int *p = a;               /* 指针p指向数组头元素，也可以对数组元素操作 */

我们来“钻个空子”：

int a[5] = {1,2,3,4,5};   /* 数组 */
const int *p = a;         /* 指针p虽然指向了数组a，但只可访问不能修改值 */

这种玩儿法是这样的：你照样可以肆意妄为地修改a数组的元素的值，因为a不是常量，但一向被认为指针即变量本身的p变量此时被const下了紧箍咒，即p[2] = 312;非法，p虽然是a数组本身但只能“看”着，不能上手改。

——参考《C Primer Plus第五版》