在C语言中定义一个动态的只读数组

Question

在C语言中如何定义一个动态只读整数数组？

我知道我们可以使用修饰符“const”和“static”来分配静态只读数组。但是如何在动态数组的情况下做到相同呢？

- Abhinay B

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相同的代码：const int *arr = malloc(n * sizeof(*arr));，但这根本没有意义。 - David Ranieri

这并没有太多意义。你需要在某个时候将数据写入数组中。但是，你可以定义一个变量指向数据而不允许修改。 - grek40

我认为你忽略的问题是，你把数组填充为读写数组，然后将其作为“const”传递给任何需要防止修改的函数（在此读取一些内容）。 - David C. Rankin

Answer 1

你可以使用 const 限定符指向已经创建的非 const 数组：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int *alloc(int n)
{
    int *arr = malloc(n * sizeof(*arr));

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        arr[i] = i;
    }
    return arr;
}

int main(void)
{
    const int *arr = alloc(5);

    arr[3] = 5; /* error */
    return 0;
}

- David Ranieri

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正如hvd所说，可以通过声明另一个指针ptr来修改“arr”：ptr = arr; 然后 *ptr = 64; - Abhinay B

当然这不是一个错误而是一个警告，const在C语言中并不意味着“只读”，但在你提问之前你已经知道了，对吧？ - David Ranieri

当然！我知道在C语言中const并不意味着只读。这也是我提出问题的原因，想知道是否有其他方法可以实现只读。对于变量，我们可以使用const static来使其只读。但我不知道如何在动态数组中实现相同的功能。感谢您的帮助！ - Abhinay B

@AbhinayB：“我们可以使用const static一起使变量只读”你确定吗？我会说不是。此外，在C中，static与任何常数无关。 - alk

@AbhinayB：当然可以在const后面加上static，但是使用static并不会改变常量的性质。如果GCC这样做，那么这是GCC特有的行为。它不受C标准支持。 - alk

Answer 2

没有标准的方法可以将动态分配的内存定义为const。这样做没有太多意义，因为除了使用calloc将其初始化为零之外，您无法对动态分配的内存使用初始化。C语言根本没有用于将内存初始化为其他任何内容的标准库函数。它要求您使用赋值来代替，但这永远无法与const一起使用。

您可以将指向动态分配内存的指针声明为const，但如果这样做，用户可以（就语言标准而言）强制转换掉const并修改数据。

理论上来说可能还不够好，但实际上已经足够了。代码中强制转换掉const以修改数据，特别是以对调用方不清楚的方式进行修改的情况非常罕见。

- user743382

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“用户被允许（就语言标准而言）放弃const”，但这样做仍然会引发未定义的行为，不是吗？ - alk

@alk：如果指向const限定类型的指针最初来自非const限定类型的指针，则它不是未定义的。您始终可以将指针转换回其原始类型并使用它。因此，您可以从malloc获取一些内容，对其进行初始化，然后将指向const限定类型的指针传递给其他例程，但是它们可能会合法地将其强制转换回来。 - Eric Postpischil

@EricPostpischil编辑后，希望不再暗示这样的函数不存在。 - user743382