C++中Const說明

最近在看程序員面試寶典，看到const這塊感受有很大疑惑，查了不少資料，能夠總結以下：

1.在C語言中

　　在C語言中，const修飾的變量不具備常量的特性，只是一個不可修改的變量，實質上仍然是變量，在編譯期間沒法知道它的值，不能夠用做數組下標。

2.在C++中

　　在C++中，const就有很大不同，C++中鼓勵使用const來替代#define，在C++中對const定義的變量分爲兩種狀況：

狀況1（在.rodata段分配空間）：

　　若是const用在全局或者使用了static關鍵字說明，例如extern const int i=10，static const int i=10。那麼這個i就是一個常量（網上有人說真正意義上的常量），而且該常量是存放在.rodata段的，是沒法經過取地址方式去修改的（具體狀況見狀況2），修改會報段錯誤。

狀況2（不在.rodata段分配空間）：

　　若是const用在局部而且沒有使用static關鍵字，例如在main函數裏面const int i=10*2+1，在這種狀況下，若是對該常量：1）賦值是常量表達式（沒有其它變量或者須要外界輸入的值）；2）不對該常量進行一些取地址相似的操做(&)，就不會對i分配空間，僅僅是將其放在符號表中；不然，就會對i分配空間，並且這個空間是在棧上的，不一樣於全局或是靜態的是分配在.rodata段上的。另外，注意，利用編譯器反彙編的時候，可能會有一些假象，例如，在DEBUG模式下面的反彙編，編譯器生成彙編代碼爲了能更好的調試，因此不管如何都會分配空間給const常量，可是若是你打開編譯器的O2優化選項的話，就不會分配空間了。

　　不過，不論分不分配空間，只要該常量的賦值是常量表達式（沒有其它變量或者須要外界輸入的值），編譯器都會作一個優化，叫作常量摺疊（constant folding），簡單來講，就是編譯的時候，任何用到i的地方，都會直接用21去替換i。

a.有常量摺疊

　　若是i的賦值是常量表達式（沒有其它變量或者須要外界輸入的值），即i的值不須要訪問存儲空間來肯定，那麼程序中任何出現i的地方就已經在編譯期間被替換，即便經過取地址來修改這個值，也是至關於改變了一個副本而已，以下：

const int i=1; int *p=(int *)&i; *p=2; cout<<*p<<endl<<i<<endl; 輸出結果： 2 1

　　這說明，i的值是肯定的狀況下，程序中任何出現i的地方都被1替換了。

b.無常量摺疊

　　另外一種狀況，若是賦值不是常量表達式，這時是須要訪問存儲區域才能獲得確切值的，這種狀況並不會有"常量摺疊"，以下：

int i=10; const char gc = cin.get(); 　　//或者const char gc = i都是同樣的 char *t = (char *)&gc; *t += 2; cout << *t <<endl << gc << endl; 輸如：a 輸出： c c

　　從上面這個狀況能夠看出，雖然gc是局部的const，可是它的值是不肯定的，是須要用戶輸入的，所以會爲gc在棧中分配空間，而且由於gc的值不肯定，它不能獲得常量摺疊帶來的優化。程序中使用gc的地方，必須直接到存儲區域去訪問才能獲得值，因此*t和gc的值是保持一致的。

　　無常量摺疊的狀況下，必定是分配了內存空間的，由於無常量摺疊的本質就是值不肯定，須要到內存中獲取。而有常量摺疊的狀況下，內存空間可能分配了，也可能沒分配，若是分配了，那是由於對該常量進行了取地址相關的操做。

volatile關鍵字：

　　除此以外，volatile關鍵字也可以屏蔽掉常量摺疊，以下：

volatile const int i=1; int *p=(int *)&i; *p=2; cout<<*p<<endl<<i<<endl; 輸出結果： 2 2

 

　　上面是我查閱資料綜合獲得的狀況，具體來講，const使用狀況可分爲全局和局部（static關鍵字是一個因素），局部下又可分爲分配內存與不分配內存、有常量摺疊和無常量摺疊，分不分配內存取決因而否要對該常量進行地址相關的操做（如&或者直接從內存取值），有沒有常量摺疊取決於需不須要直接從內存中取值。

 

　　有不少不足還請各位大神指出，你們相互學習相互進步，勿噴就好，謝謝啦

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