C语言const与volatile

时间:2022-06-03 清风自在流水潺潺人气:0

一、const 只读变量

const 修饰的变量是只读的，本质还是变量
const 修饰的局部变量在栈上分配空间
const 修饰的全局变量在全局数据区分配空间
const 只在编译期有用，在运行期无用

const 修饰的变量不是真的常量，它只是告诉编译器该变量不能出现在赋值符号的左边。

二、const 全局变量的分歧

在现代C语言编译器中，修改 const 全局变量将导致程序崩溃。

注意：标准C语言编译器不会将 cons t修饰的全局变量存储于只读存储区中，而是存储于可修改的全局数据区，其值依然可以改变。

下面看一段代码：

#include <stdio.h>
 
const int g_cc = 2;
 
int main()
{
    const int cc = 1;
    
    int* p = (int*)&cc;
    
    printf("cc = %d\n", cc);
    
    *p = 3;
    
    printf("cc = %d\n", cc);
    
    p = (int*)&g_cc;
    
    printf("g_cc = %d\n", g_cc);
    
    *p = 4;
    
    printf("g_cc = %d\n", g_cc);
    
    return 0;
}

下面为输出结果：

上面代码说明 const 修饰的局部变量可以通过指针修改里面的值，但是 const 修饰的全局变量则不能通过指针来修改里面的值，会发生段错误。

三、const 的本质

C 语言中的 const 使得变量具有只读属性
现代 C 编译器中的 const 将具有全局生命周期的变量存储于只读存储区（staic 修饰的变量也有全局生命周期，所以用 const 修饰后也存储于只读存储区）
const 不能定义真正意义上的常量

下面看一段 const 本质分析的代码：

#include <stdio.h>
 
const int g_array[5] = {0};
 
void modify(int* p, int v)
{
    *p = v;
}
 
int main()
{
    int const i = 0;
    const static int j = 0;
    int const array[5] = {0};
    
    modify((int*)&i, 1);           // ok
    //modify((int*)&j, 2);           // error
    modify((int*)&array[0], 3);    // ok
    //modify((int*)&g_array[0], 4);  // error
    
    printf("i = %d\n", i);
    printf("j = %d\n", j);
    printf("array[0] = %d\n", array[0]);
    printf("g_array[0] = %d\n", g_array[0]);
    
    return 0;
}

下面为输出结果：

如果把注释去掉，就会报段错误：

这就对应上面说的，如果修改 const 修饰的全局生命周期的变量，程序就会发生崩溃。

四、const 修饰函数参数和返回值

const 修饰函数参数表示在函数体内不希望改变参数的值
const 修饰函数返回值表示返回值不可改变，多用于返回指针的情形

小贴士：C 语言中的字符串字面量存储于只读存储区中，在程序中需要使用 const char* 指针。

下面看一段const 修饰函数参数与返回值的代码吧：

#include <stdio.h>
 
const char* f(const int i)
{
    //i = 5;
    
    return "Autumn Ze";
}
 
int main()
{
    const char* pc = f(0);
    
    printf("%s\n", pc);
    
    //pc[6] = '_';
    
    //printf("%s\n", pc);
    
    return 0;
}

下面为输出结果：

如果把下面的语句去掉注释

    //pc[6] = '_';
    
    //printf("%s\n", pc);

运行程序就会报错，不能尝试去修改只读变量：

五、volatile 解析

volatile 可理解为“编译器警告指示字”
volatile 告诉编译器必须每次去内存中取变量值
volatile 主要修饰可能被多个线程访问的变量
volatile 也可以修饰可能被未知因数更改的变量

如下：

六、小结

const 使得变量具有只读属性
const 不能定义真正意义上的常量
const 将具有全局生命期的变量存储于只读存储区
volatile 强制编译器减少优化，必须每次从内存中取值

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