const指针和指向const指针

《const指针和指向const指针》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

const指针和指向const的指针博客分类：·C系列 指向const对象的指针      指向const对象的指针就是一个指针，不能通过它来修改它所指向的对象的值。声明方法：constint*p;       const对象在初始化后是不允许对其值进行修改的，因此，我们不能用一个普通指针指向一个const对象，即下面的赋值会引起编译错误：　　constinti=1;　　int*p=&i;否则的话，我们就可以利用普通指针来修改一个const对象的值，那么const也就毫无意义了。正确的方法是利用一个指向const对象的指针来获取const对象的地址：    constinti=1;　 constint*p=&i;    charconst*p==constchar*p;这样，利用指向const对象的指针也是不能修改它所指向的const对象的值的。注意：  1.指向const对象的指针本身不是const类型（这也是它与const指针的主要不同点），所以它可以指向另一个const对象  2.指向const对象的指针可以被赋予一个非const对象的地址，但是此时试图通过此指针来修改对象的值的操作是非法的 const指针     const指针就是一个指针，它本身就是const类型，所以将它初始化后不能再改变它的指向，即不能让它指向一个新的对象。声明方法：　　int*constp;//指向非const对象的const指针　　constint*constp;//指向const对象的const指针使用const指针不可以修改其地址值，但是const指针指向非const对象，就可以利用它修改它所指向的对象的值技巧：    如果指针名前紧邻的关键字为const，那么它就是一个const指针；如果声明指针所指向的对象类型前有const关键字，那么它就是一个指向cosnt对象的指针。补充：    Bjarne在他的TheC++Programming Language里面给出过一个助记的方法：把一个声明从右向左读（这可能和我们平常习惯有所不同，需要特别注意）。     char *constcp;(*读成pointerto)    cpisaconstpointertochar，亦即指针常量，cp值不可改变，但*cp，也就是cp所指对象能够改变。    constchar*p;    pisapointertoconstchar，亦即指向常量的指针，所以p所指的对象不可改变。 补：一、可能的组合：   (1)constchar*p    (2)charconst*p   (3)char*constp   (4)constchar**p   (5)charconst**p   (6)char*const*p   (7)char**constp    当然还有在(5)、(6)、(7)中再插入一个const的若干情况，不过分析了以上7中，其他的就可类推了！二、理解助记法宝：    1。关键看const修饰谁。    2。由于没有const*的运算，若出现const*的形式，则const实际上是修饰前面的。    比如：charconst*p,由于没有const*运算，则const实际上是修饰前面的char，因此charconst*p等价于constchar*p。也就是说上面7种情况中，（1）和（2）等价。同理，（4）和（5）等价。在（6）中，由于没有const*运算，const实际上修饰的是前面的char*,但不能在定义时转换写成const(char*)*p，因为在定义是"()"是表示函数。三、深入理解7种组合   (0)程序 在执行时为其开辟的空间皆在内存（RAM）中，而RAM里的内存单元是可读可写 的；指针只是用来指定或定位要操作的数据的工具，只是用来读写RAM里内存单元的工作指针 。若对指针不加任何限定，程序中一个指针可以指向RAM中的任意位置（除了系统敏感区，如操作系统内核所在区域）并对其指向的内存单元进行读和写操作（由RAM的可读可写属性决定）；RAM里内存单元的可读可写属性不会因为对工作指针的限定而变化（见下面的第4点），而所有对指针的各种const限定说白了只是对该指针 的 读写权限 （包括读写位置）进行了限定 。    (1)char*p：p是一个工作指针，可以用来对任意位置 （非系统敏感区域）进行读操作和写操作 ，一次读写一个字节（char占一个字节）。    (2)constchar*p或者charconst*p（因为没有const*p运算，因此const修饰的还是前面的char）：可以对任意位置（非系统敏感区域）进行“只读” 操作。（“只读”是相对于char*p来说所限定的内容）   (3)char*constp（const修饰的是p）：只能对“某个固定的位置” 进行读写操作，并且在定义p时就必须初始化（因为在后面不能执行“p=..”的操作，因此就不能在后面初始化，因此只能在定义时初始化）。（“某个固定的位置”是相对于char*p来说所限定的内容）可以总结以上3点为：char*p中的指针p通常是”万能”的工作指针 ，而（2）和（3）只是在（1）的基础上加了些特定的限制 ，这些限制在程序中并不是必须的，只是为了防止程序员的粗心大意而产生事与愿违的错误。另外，要明白“每块内存空间都可有名字；每块内存空间内容皆可变（除非有所限） ” 。比如函数里定义的chars[]="hello";事实上在进程的栈内存里开辟了6个变量共6个字节的空间，其中6个字符变量的名字分别为：s1[0]、s1[1]、s1[2]、s1[3]、s1[4]、s1[5]（内容是''）{   待验证 ： 还有一个4字节的指针变量s 。不过s是“有所限制”的，属于char*const类型，也就是前面说的  (3)这种情况,s一直指向s［0］,  即（*s==s[0]=='h'）,可以通过*s='k'来改变s所指向的s[0]的值，但不能执行（char*h＝“aaa”;s=h;）来对s另外赋值。}    (4)上面的(2)和(3)只是对p进行限定，没有也不能对p所指向的空间进行限定，对于"chars[]="hello";constchar*p=s;"虽然不能通过*(p+i)='x'或者p[i]='x'来修改数组元素s[0]～s[4]的值，但可以通过*(s+i)='x'或者s[i]='x'来修改原数组元素的值－－RAM里内存单元的可读可写属性不因对工作指针的限定而改变，而只会因对其本身的限定而改变。如constcharc＝‘A’,c是RAM里一个内存单元（8字节）的名字，该内存单元的内容只可读，不可写。   (5)constchar**p或者charconst**p：涉及两个指针p和*p。由于const修饰char，对指针p没有任何限定，对指针*p进行了上面情况(2)的限定。  (6)char*const*p：涉及两个指针p和*p。由于const修饰前面的char*,也就是对p所指向的内容*p进行了限定(也属于前面的情况(2))。而对*p来说，由于不能通过"*p＝..."来进行另外赋值，因此属于前面的情况(3)的限定。  (7)char**constp：涉及两个指针p和*p，const修饰p，对p进行上面情况(3)的限定，而对*p,没有任何限定。四、关于char**p、constchar**p的类型相容性问题    1。问题       char*p1;const*p2=p1;//合法       char**p1;const char**p2=p1;//不合法，会有警告warning:initializationfromincompatiblepointertype        char**p1;charconst**p2=p1;//不合法，会有警告warning:initializationfromincompatiblepointertype       char**p1;char*const*p2=p1;//合法    2。判断规则       明确const修饰的对象！对于指针p1，和p2，若要使得p2=p1成立，则可读做 ：             “p1是指向X类型的指针，p2是指向“带有const限定”的X类型的指针 “。      char*p1;const*p2=p1;//合法:p1是指向（char）类型的指针，p2是指向“带有const限定"的(char)类型的指针。      char**p1;const char**p2=p1;//不合法:p1是指向（char*）类型的指针,p2是指向((constchar)*)类型的指针。     char**p1;charconst**p2=p1;//不合法;与上等价。      char**p1;char*const*p2=p1;//合法: p1是指向（char*）类型的指针，p2是指向“带有const限定"的(char*)类型的指针。五、其他  1。含有const的单层或双层指针的统一读法：         “p是一个指针，是一个［“带有const限定”的］指向［”带有const限定”的］X类型的指针”。  2。定义时const修饰的对象是确定的，但不能在定义时加括号，不然就和定义时用“（）”表示的函数类型相混淆了！因此定义时不能写(char*)const*p或者(constchar)**p。六、问题探讨（由于博文后的留言有字符数目限制，将回复移到这里）  问题1 （见博文后留言）：讲解非常好，不过有个问题想探讨下：例如：constcharwang[]={"wang"};char*p;p=wang;是错误的。所以char*p中的P不能指向常变量。（1）需要补充纠正。  回复 ： 你好！谢谢指正！我在ubuntu10.04（gcc4.4.3）下做了如下测试：   //test_const.c  #include  intmain()  {    constcharwang[]={"wang"};    char*p;    p=wang;    p[2]='c';    printf("pis%s ",p);    return0; }编译 ：       gcc-otest_consttest_const.c输出如下 ：      test_const.c:Infunction‘main’:      test_const.c:17:warning:assignmentdiscardsqualifiersfrompointertargettype执行：      ./test_const      piswacg结论： 根据本博文中第四点－－相容性问题，将const型的wang赋值给p是不合法的。但编译器对其的处理只是警告，因此执行时通过p修改了只读区域的数据。这应该是该编译器处理不严所致后果，不知你用的什么编译器？   问题2  回答 http://www.linuxsir.org/bbs/showthread.php?t=239058 提到的问题在c语言里//test.cintmain(){  constchar*s1="test";  char*s2=s1;  s2="It'smodified!";  printf("%s ",s1);}out:It'smodified!;这样也可以吗?照我的理解岂不是const限定符在c语言里只是摆设一个？    回复： (1)首先，以上代码编译时会出错warning:initializationdiscardsqualifiersfrompointertargettype，    因为char*s2=s1和问题1提到的一样，不符合相容规则。(2)输出结果是正确的，代码分析如下：  intmain(){  constchar*s1="test";  // 在只读数据区（objdump-htest后的.rodata区）开辟5字节存储"test",并用s1指向首字符‘t’。   char*s2=s1;                // s2也指向只读数据区中“test”的首字符't'。   s2="It'smodified!";      // 在只读数据区开辟15字节存储"It'smodified!"，并将s2由指向't'转而指向"It'smodified!"的首字符'I'。   printf("%s ",s1);          //从s1所指的‘t’开始输出字符串"test"。 }(3)总结：提问者的误区在于，误以为s2="It's modified!"是对“test”所在区域的重新赋值，其实这里只是将“万能”工作指针s2指向另外一个新开辟的区域而已。比如若在char*s2=s1后再执行s2[2]='a'则是对“test”的区域进行了写操作，执行时会出现段错误。但这个段错误其实与const没有关系，因为“test”这块区域本身就是只读的。为了防止理解出错，凡事对于对指针的赋值（比如 s2="It'smodified!" ），则将其读做：将s2指向“ It'smodified! ”所在区域的首字符。(4)额外收获：执行gcc-otesttest.c后，“test”、“It'smodified!”、"%s "都被作为字符串常量存储在二进制文件test的只读区   域(.rodata)。事实上，一个程序从编译到运行，对变量空间分配的情况如下：A。赋值了的全局变量或static变量=>放在可执行文件的.data段。B。未赋值的全局变量或static变量＝>放在可执行文件的.bss段。C。代码中出现的字符串常量或加了const的A＝>放在可执行文件的.rodata段。D。一般的局部变量＝>在可执行文件中不占空间，在该二进制文件作为进程在内存中运行时才为它分配栈空间。E。代码中malloc或new出的变量＝>在可执行文件中不占空间，在该二进制文件作为进程在内存中运行时才为它分配堆空间。    问题3：（待进一步分析） 验证博文中三（3）提到的是否为s分配空间，初步分析结果为：不分配！文中的s只是s［0］的地址的代号而已。#includeintmain(){   inta=3;   chars1[]="test";   intb=4;   chars2[]="test2";   printf("theaddressofais%u ",&a);   printf("s1is%u ",s1);   printf("theaddressofs1is%u ",&s1);   printf("theaddressofbis%u ",&b);   printf("s2is%u ",s2);   printf("theaddressofs2is%u ",&s2);  }输出结果：theaddressofais3213037836s1is3213037827theaddressofs1is3213037827theaddressofbis3213037832s2is3213037821theaddressofs2is3213037821    由结果可以看出，编译器做了些优化。  七、其他相关经典文章转载   王海宁,华清远见嵌入式学院讲师，对const关键字的理解   http://www.embedu.org/Column/Column311.htm     目前在进行C语言补习时，发现很多的同学对于const这个关键字的理解存在很大的误解。现在总结下对这个关键字理解上的误区，希望在以后的编程中，能够灵活使用const这个关键字。1、const修饰的变量是常量还是变量    对于这个问题，很多同学认为const修饰的变量是不能改变，结果就误认为该变量变成了常量。那么对于const修饰的变量该如何理解那？下面我们来看一个例子：intmain        {                charbuf[4];                constinta=0;        a=10;        }    这个比较容易理解，编译器直接报错，原因在于“a=10；”这句话，对const修饰的变量，后面进行赋值操作。这好像说明了const修饰的变量是不能被修改的，那究竟是不是那，那么下面我们把这个例子修改下：intmain        {                charbuf[4];                constinta=0;        buf[4]=97;                printf(“theais%d ”,a);        }其中最后一句printf的目的是看下变量a的值是否改变，根据const的理解，如果const修饰的是变量是不能被修改的话，那么a的值一定不会改变，肯定还是0。但是在实际运行的结果中，我们发现a的值已经变为97了。这说明const修饰的变量a，已经被我们程序修改了。那综合这两个例子，我们来分析下，对于第二例子，修改的原因是buf[4]的赋值操作，我们知道buf[4]这个变量已经造成了buf这个数组变量的越界访问。buf数组的成员本身只有0,1,2,3，那么buf[4]访问的是谁那，根据局部变量的地址分配，可以知道buf[4]的地址和inta的地址是一样，那么buf[4]实际上就是访问了constinta；那么对buf[4]的修改，自然也修改了constinta的空间，这也是为什么我们在最后打印a的值的时候看到了97这个结果。那么我们现在可以知道了，const修饰的变量是不具备不允许修改的特性的，那么对于第一个例子的现象我们又如何解释那。 第一个例子，错误是在程序编译的时候给出的，注意这里，这个时候并没有生成可执行文件，说明const修饰的变量可否修改是由编译器来帮我们保护了。而第二个例子里，变量的修改是在可执行程序执行的时候修改的，说明a还是一个变量。综上所述，我们可以得出一个结论，那就是const修饰的变量，其实质是告诉程序员或编译器该变量为只读，如果程序员在程序中显示的修改一个只读变量，编译器会毫不留情的给出一个error。而对于由于像数组溢出，隐式修改等程序不规范书写造成的运行过程中的修改，编译器是无能为力的，也说明const修饰的变量仍然是具备变量属性的。2、被const修饰的变量，会被操作系统保护，防止修改     如果对于第一个问题，有了理解的话，那么这个问题，就非常容易知道答案了。Const修饰的变量是不会被操作系统保护的。其原因是操作系统只保护常量，而不会保护变量的读写。那么什么是常量？比如“helloworld”这个字符串就是被称为字符串常量。对于这个问题的另一种证明方法，可以看下面这个程序：intmain        {                constinta;                char*buf=“helloworld”;        printf(“the&ais%p,thebufis%p ”,&a,buf);        }可以发现buf保存的地址是在0x08048000这个地址附近的，而a的地址是在0xbf000000这个地址附近的，而0x08048000附近的地址在我们linux操作系统上是代码段。这也说明了常量和变量是存放在不同区域的，自然操作系统是会保护常量的。如果我们知道这个道理后，再看下面的题目：intmain        {                char*buf=“hello”;        buf[0]=‘a’;                printf(“thebufis%s ”,buf);        }我们可以思考下，这个程序的运行结果会是什么呢？