C++中Const说明

最近在看程序员面试宝典，看到const这块感觉有很大疑惑，查了很多资料，可以总结如下：

1.在C语言中

　　在C语言中，const修饰的变量不具有常量的特性，只是一个不可修改的变量，实质上仍然是变量，在编译期间无法知道它的值，不可以用作数组下标。

2.在C++中

　　在C++中，const就有很大不一样，C++中鼓励使用const来替代#define，在C++中对const定义的变量分为两种情况：

情况1（在.rodata段分配空间）：

　　如果const用在全局或者使用了static关键字说明，例如extern const int i=10，static const int i=10。那么这个i就是一个常量（网上有人说真正意义上的常量），并且该常量是存放在.rodata段的，是无法通过取地址方式去修改的（具体情况见情况2），修改会报段错误。

情况2（不在.rodata段分配空间）：

　　如果const用在局部并且没有使用static关键字，例如在main函数里面const int i=10*2+1，在这种情况下，如果对该常量：1）赋值是常量表达式（没有其它变量或者需要外界输入的值）；2）不对该常量进行一些取地址类似的操作(&)，就不会对i分配空间，仅仅是将其放在符号表中；否则，就会对i分配空间，而且这个空间是在栈上的，不同于全局或是静态的是分配在.rodata段上的。另外，注意，利用编译器反汇编的时候，可能会有一些假象，例如，在DEBUG模式下面的反汇编，编译器生成汇编代码为了能更好的调试，所以无论如何都会分配空间给const常量，但是如果你打开编译器的O2优化选项的话，就不会分配空间了。

　　不过，不论分不分配空间，只要该常量的赋值是常量表达式（没有其它变量或者需要外界输入的值），编译器都会做一个优化，叫做常量折叠（constant folding），简单来说，就是编译的时候，任何用到i的地方，都会直接用21去替换i。

a.有常量折叠

　　如果i的赋值是常量表达式（没有其它变量或者需要外界输入的值），即i的值不需要访问存储空间来确定，那么程序中任何出现i的地方就已经在编译期间被替换，即使通过取地址来修改这个值，也是相当于改变了一个副本而已，如下：

const int i=1; int *p=(int *)&i; *p=2; cout<<*p<<endl<<i<<endl; 输出结果： 2 1

　　这说明，i的值是确定的情况下，程序中任何出现i的地方都被1替换了。

b.无常量折叠

　　另一种情况，如果赋值不是常量表达式，这时是需要访问存储区域才能得到确切值的，这种情况并不会有"常量折叠"，如下：

int i=10; const char gc = cin.get(); 　　//或者const char gc = i都是一样的 char *t = (char *)&gc; *t += 2; cout << *t <<endl << gc << endl; 输如：a 输出： c c

　　从上面这个情况可以看出，虽然gc是局部的const，但是它的值是不确定的，是需要用户输入的，因此会为gc在栈中分配空间，并且因为gc的值不确定，它不能得到常量折叠带来的优化。程序中使用gc的地方，必须直接到存储区域去访问才能得到值，所以*t和gc的值是保持一致的。

　　无常量折叠的情况下，一定是分配了内存空间的，因为无常量折叠的本质就是值不确定，需要到内存中获取。而有常量折叠的情况下，内存空间可能分配了，也可能没分配，如果分配了，那是因为对该常量进行了取地址相关的操作。

volatile关键字：

　　除此之外，volatile关键字也能够屏蔽掉常量折叠，如下：

volatile const int i=1; int *p=(int *)&i; *p=2; cout<<*p<<endl<<i<<endl; 输出结果： 2 2

 

　　上面是我查阅资料综合得到的情况，具体来说，const使用情况可分为全局和局部（static关键字是一个因素），局部下又可分为分配内存与不分配内存、有常量折叠和无常量折叠，分不分配内存取决于是否要对该常量进行地址相关的操作（如&或者直接从内存取值），有没有常量折叠取决于需不需要直接从内存中取值。

 

　　有很多不足还请各位大神指出，大家相互学习相互进步，勿喷就好，谢谢啦

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