const是一個C語言的關鍵字，它限定一個變量不允許被改變。使用const在一定程序上可以提高程序的健壯性，另外，在觀看別人代碼的時候，清晰理解const所起的作用，對理解別人的程序有所幫助。

01const簡述

下面簡單描述一下const，基本都是教科書的知識。const修飾的變量，其值存放在只讀數據段中，其值不能被改變。稱為只讀變量。關于什么是數據段，什么是代碼段，請看我之前的文章《C語言的內存分配》。

int const a;
const int a;

上面兩條語句都可以將a聲明為一個整數，它的值不能被修改。這兩種方式你可以任意選一種即可。

常量在定義時可以被初始化。

int const a =15;

當指針和常量結合時，就會很有趣，因為有兩樣東西都可能成為常量，指針和它指向的實體。一般大家在大學考計算機二級和面試時經常會遇到的。

int *a;

a就是一個很普通的指向整型的指針。

int const *a;

這時則是一個指向整型常量的指針。也就是說，你可以修改指針的值，但是不能修改它指向的值。

int *const a;

這時a是一個指向整型的常量指針。這個指針是常量，它的值無法修改，但是你可以修改它所指向的整型的值。

int const *const a;

這個時候無論是指針本身還是它所指向的值都是常量，都不允許修改。

那么問題來了，就像C語言的運算符的優先級，這個東西很不好記憶，在實際開發中，我們直接多用()符號解決優先級的問題。上面指針和const結合那么麻煩，學習為了什么呢?

1、合理地使用關鍵字const可以使編譯器很自然地保護那些不希望被改變的參數，防止其被無意的代碼修改。簡而言之，這樣可以減少bug的出現。

2、正是基于上面的原因，一些優秀的開源代碼都會利用const這個屬性，深入理解后，方便我們閱讀理解一些優秀的開源代碼。

02常量的應用

上文就簡述了一下教科書中的const定義，現在說一下const在我日常開發中的應用。

在單片機開發中

const定義一個常量，在單片機開發中，一個定義在函數體外的常量constint a = 5; 它是存儲在單片機內部Flash里的，不懂的同學請看之前的文章《C語言在STM32中的內存分配》。那么上文提到和指針結合時，也是存儲在內部Flash中嗎?我們來驗證一下

int data = 0x1234;
int const *a = &data;
int *const b= &data;
int const *const c= &data;
int main(void)
{  
  int data1 = 0x1234;  
  a =&data1;  
  data1 = *b;  
  data1 = *c;  
  while(1);
}

它們的內存分配如下

b和c是分配到內部flash的，a是分配到ram中的。其實這也很好理解，根據上面的const的定義，單片機在分配時，將不能修改的變量，也就是只讀變量放到flash中,可以讀寫的變量放到ram中，這個大家仔細想一下就明白了。

常量作為函數的參數

非指針參數(也就是傳值參數)不會被修改原始值，const對它是沒有意義的，所以這里只討論參數是指針加const的情況。

在上面看到，指針加const共3種情況，這里先討論int const *a; 也就是你可以修改指針的值，但是不能修改它指向的值。

int fun(int *p) 
{    
  if(*p == 0xA5)    
  {        
    return*p;    
  }else{         
    p++;        
    return *p;    
  }
}

上面是個簡單的例子，也就是傳入一個指針，函數讀取指針指向的內容，執行不同的命令。類似串口接收，一個函數內部處理這些數據，但是不能修改，可能串口接收的數據在其他地方還有用。

在上述例子中，沒有問題的，因為代碼全在“掌控”中。函數內部是否進行寫操作，自己是知道的。但還有一個更規范的寫法。

int fun(int const *p) 
{    
  if(*p == 0xA5)    
  {        
    return *p;   
  }else{         
    p++;         
    return *p;    
  }
}

這里寫法，就是明顯表現出自己的設計意圖，函數內部不可以對指針指向的內容進行修改，只能讀取。

如果嘗試修改，編譯器會直接報錯的。但是函數內部也是可以繞過去，修改的數據的，如下

int fun(const int *p) 
{   
  int *p2 = p; /* 來個重名指針會繞過const的限制*/   
  *p2 += 1;    
  return*p;
}

那么對于int *const a;有沒有對應的使用場景呢?如下

這樣的接口設計，如果函數內部嘗試修改指針的值，也就是指針指向的位置，編譯器就會直接報錯。

不過這里例子很現實，因為即使去掉p2的const修飾，編譯器會直接報waring，因為p2是入參。這里只是簡單舉例子，大家理解意思就好。

在日常開發中，入參是intconst *a; 使用場景比較多。

C++中應用加const

C++中可以使用應用的語法，這里不再展開什么是應用，如下例子，C++函數參數中引用時也常加const修飾，如下

void find（constint  &x）
{   
  .......
}

最后，舉兩個常用的標準C庫函數聲明，它們都是使用const的典范。

1.字符串拷貝函數：char*strcpy(char*strDest，constchar *strSrc);

2.返回字符串長度函數：intstrlen(constchar *str);

03#define和const

#define預編譯和const在某些情況下有些“混淆”，如下

#define MAX_NUM 5
int const max_num = 5;
void fun(){    
  if(len >MAX_NUM)    
  if(len> max_num)
}

上述代碼5行和6行都能起效果。那么我們就詳細分析一下它們的區別

1、#define的數據是宏定義，它占用的是代碼段空間(單片機對應：內部flash)，const定義一個數據類型，它占用的是data段(單片機對應：內部ram)。

2、如上，#define是宏定義，在預編譯階段直接替換，而const是數據類型。

#define MAX_NUM 5
int const max_num = 5;
int data[MAX_NUM];
intdata2[max_num];

上述代碼第4行是編譯不過的，因為max_num是一個int的數據類型變量，數組定義的長度不能用變量。實際上，在更章節第一個例子，只用于判斷長度，#define更加合適，因為只要允許使用字面值常量的地方都可以使用宏定義。

3、define只是簡單的字符串替換，沒有類型檢查。而const有對應的數據類型，是要進行判斷的，可以避免一些低級的錯誤。define只是簡單的字符串替換會導致邊界效應，

比如定義

#define A 1
#define B A+3
#define C A/B3

那么c是多少呢?c=A/B3=A/A+33=1/1+33=10;所以這種用的時候可以直接都用個括號括起來，就不怕邊界效應了。

4、const不能重定義，不可以定義兩個一樣的，而define就比較牛氣了，它通過undef取消某個符號的定義，再重新定義。并還可以用于判斷宏定義是否存在，常用于頭文件防止頭文件被重復引用。

#ifndef GRAPHICS_H //防止graphics.h被重復引用 
#defineGRAPHICS_H    
……代碼…… 
#endif

5、const常量可以進行調試的，define是不能進行調試的，主要是預編譯階段就已經替換掉了，調試的時候就沒它了。

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