如何在C语言中最好地使用const关键字？

Question

如何在C语言中最好地使用const关键字？

cconstants

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我试图了解在C代码中该如何使用const关键字。一开始我并没有太在意这个，但是后来我看到有很多例子都在大量使用const关键字。那我是不是应该去努力回头将合适的变量都设为const？还是说这样只是浪费时间呢？

我认为使用const可以使代码更易读，尤其是在函数调用时，它能让人和编译器都更清楚哪些变量会被修改。除此之外，我是否忽略了其他重要的点呢？

- c00kiemonster

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无论如何，一切都是变量。const只是一个提示，指定的值不应更改。但是，您可以通过指针等方式来操纵值，从而在编译器背后更改该值。参考：https://dev59.com/EG865IYBdhLWcg3wduaH - Marc B

相关链接：说服我使用const正确性（这是关于C++的，但同样适用于C）。 - netcoder

我不会去破坏那些工作正常且你已经完成的应用程序。然而，如果你有一些库，将它们使用 const 也无妨。但在某些时候，你可能必须放弃一些东西。例如，const 和多维数组真的很难协同工作。 - Shahbaz

是的，你说得完全正确，这与可读性有关。正如@Mark B所说，如果有人想要通过后门更改const的值，那么这很容易实现，因此你只是在传达你的意图。由于C语言非常简洁，因此任何可以帮助提高可读性的东西都是好的。 - PeteH

在C++中有两种非常不同的const性质，不应混淆。一个const对象是一个无法通过任何方式修改的对象。一个const指针或引用只是一个指针或引用，不能直接使用来修改对象，但对象仍然可以通过其他方式进行修改。 - David Schwartz

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C++中的'const'声明：为什么和如何 - Grijesh Chauhan

4个回答

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如何在C语言中最好地使用const关键字？

当您想要将其设置为“只读”时，请使用const。就是这么简单 :)

- P.P

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使用const 不仅是一种良好的实践，而且可以提高代码的可读性和理解性，还有助于防止一些常见的错误。在适当的情况下，一定要使用const。

- Ivaylo Strandjev

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除了在试图修改常量并将常量作为非const参数传递时产生编译器错误以充当编译器保护外，它还使编译器能够执行某些优化，因为它知道该值不会改变，因此可以缓存该值而不必从内存中重新读取，因为它不会发生变化，并且它允许立即在代码中进行替换。

C const

const和register基本上是volatile的相反，使用volatile将覆盖文件和块范围内的const优化以及块范围内的register优化。const register和register将产生相同的输出，因为在gcc C -O0上，const在块范围内不起作用，并且在-O1及以上版本中是多余的，因此仅适用于register优化在-O0中，并且从-O1开始就变得多余。

#include<stdio.h>

int main() {
    const int i = 1;
    printf("%d", i);
}

.LC0:
  .string "%d"
main:
  push rbp
  mov rbp, rsp
  sub rsp, 16
  mov DWORD PTR [rbp-4], 1
  mov eax, DWORD PTR [rbp-4] //load from stack isn't eliminated for block-scope consts on gcc C unlike on gcc C++ and clang C, even though value will be the same
  mov esi, eax
  mov edi, OFFSET FLAT:.LC0
  mov eax, 0
  call printf
  mov eax, 0
  leave
  ret

在这种情况下，使用 -O0 时，const、volatile 和 auto 都会产生相同的代码，只有 register 不同。c.f.

#include<stdio.h>
const int i = 1;
int main() {
    printf("%d", i);
}

i:
  .long 1
.LC0:
  .string "%d"
main:
  push rbp
  mov rbp, rsp
  mov eax, DWORD PTR i[rip] //load from memory
  mov esi, eax
  mov edi, OFFSET FLAT:.LC0
  mov eax, 0
  call printf
  mov eax, 0
  pop rbp
  ret

使用 const int i = 1; 来代替：

i:
  .long 1
.LC0:
  .string "%d"
main:
  push rbp
  mov rbp, rsp
  mov eax, 1  //saves load from memory, now immediate
  mov esi, eax
  mov edi, OFFSET FLAT:.LC0
  mov eax, 0
  call printf
  mov eax, 0
  pop rbp
  ret

C++ const （常量）

#include <iostream>

int main() {
    int i = 1;
    std::cout << i;
}

main:
  push rbp
  mov rbp, rsp
  sub rsp, 16
  mov DWORD PTR [rbp-4], 1 //stores on stack
  mov eax, DWORD PTR [rbp-4] //loads the value stored on the stack
  mov esi, eax
  mov edi, OFFSET FLAT:_ZSt4cout
  call std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >::operator<<(int)
  mov eax, 0
  leave
  ret

#include <iostream>

int main() {
    const int i = 1;
    std::cout << i;
}

main:
  push rbp
  mov rbp, rsp
  sub rsp, 16
  mov DWORD PTR [rbp-4], 1 //stores it on the stack
  mov esi, 1               //but saves a load from memory here, unlike on C
                           //'register' would skip this store on the stack altogether
  mov edi, OFFSET FLAT:_ZSt4cout
  call std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >::operator<<(int)
  mov eax, 0
  leave
  ret

#include <iostream>
int i = 1;
int main() {

    std::cout << i;
    }

i:
  .long 1
main:
  push rbp
  mov rbp, rsp
  mov eax, DWORD PTR i[rip] //load from memory
  mov esi, eax
  mov edi, OFFSET FLAT:_ZSt4cout
  call std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >::operator<<(int)
  mov eax, 0
  pop rbp
  ret

#include <iostream>
const int i = 1;
int main() {

    std::cout << i;
    }

main:
  push rbp
  mov rbp, rsp
  mov esi, 1 //eliminated load from memory, now immediate
  mov edi, OFFSET FLAT:_ZSt4cout
  call std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >::operator<<(int)
  mov eax, 0
  pop rbp
  ret

C++有一个额外的限制，即如果未初始化const（在文件范围和块范围内）则会产生编译器错误。在C ++中，默认情况下，const也具有内部链接。 volatile仍然覆盖const和register，但const register在C ++上结合了两种优化。

尽管所有上述代码都使用默认的隐式-O0编译，但是当使用-Ofast编译时，在clang或gcc上对于文件范围的consts，令人惊讶地发现const仍然不是冗余的。除非使用const，否则内存加载不会被优化掉，即使文件范围变量在代码中没有被修改。https://godbolt.org/z/PhDdxk。

- Lewis Kelsey

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可以查看英文原文，
原文链接

- cdarke · Accepted Answer

const是有类型的，#define宏没有。

const受C块的限定，#define适用于一个文件（或更严格地说，编译单元）。

const在参数传递中最有用。如果您看到带指针的原型使用了const，则知道安全地传递数组或结构体，因为函数将不会更改它。没有const就可以更改。

查看strcpy()等定义，就会明白我的意思。在一开始将“const-ness”应用于函数原型。回溯添加const并不那么困难，但是需要“很多工作”（但如果按小时计费，则可以）。

还要考虑：

const char *s = "Hello World";
char *s = "Hello World";

哪一个是正确的，为什么？