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再论C++中的const和引用

2020-08-28 08:36
TXP嵌入式
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今天给大家分享一下这段时间学习c++的总结学习:c++里面的const关键字和引用。

一、const关键字的总结

1、const什么时候为只读变量,什么时候又是常量呢?

(1)const常量的判别规则:

只用字面量初始化的const常量才会进入符号表

使用其它变量初始化的const常量仍然是只读变量

被volatile修饰的const常量不会进入符号表

在编译期间不能直接确定初始值的const标识符,都被作为只读变量处理

(2)const引用的类型与初始化变量的类型

相同:初始化变量成为只读变量

不同:生成一个新的只读变量

代码版本一:

#include <stdio.h>
int main()

  const int x = 1;//直接得到值,进入符号表,但是还是会为 x 分配空间,只不过这个空间 x 没有用而已
  const int& rx = x;//rx代表只读变量,这个变量是编译器为x分配而没有使用的空间;引用代表变量的别名,而变量代表一段内存空间的别名,所以引用代表一段内存空间的别名
  int& nrx = const_cast<int&>(rx); //消除 rx只读属性,和rx 代表的内存空间相同,同时c++里面的几种类型转换要掌握
  nrx=5;
  printf("x = %d",x);
  printf("rx = %d",rx);
  printf("nrx = %d",nrx);
  printf("&x = %p",&x);
  printf("&rx = %p",&rx);
  printf("&nrx = %p",&nrx);
 
  return 0;

输出结果:

root@txp-virtual-machine:/home/txp# ./a.out
x = 1
rx = 5
nrx = 5
&x = 0x7ffcc5fa8abc
&rx = 0x7ffcc5fa8abc
&nrx = 0x7ffcc5fa8abc

代码版本二:

#include <stdio.h>
int main()

    volatile const int y = 2;// 只读变量,不会进入符号表
    int *p = const_cast<int*>(&y);//y被 const修饰,取到的地址也有 const 属性,这里将地址只读属性去掉
     *p = 8;
      printf("y = %d",y);
      printf("p = %p",p);
      return 0;

输出结果:

root@txp-virtual-machine:/home/txp# ./a.out
y = 8
p = 0x7ffd78559684

代码版本三:

#include <stdio.h>
int main()

    volatile const int y = 2;
    int *p = const_cast<int*>(&y);
    *p = 8;
     printf("y = %d",y);
     printf("p = %p",p);
     const int z = y ;//只读变量
     p = const_cast<int*>(&z);
     *p= 9;
     printf("z = %d",z);
     printf("p = %p",p);
      return 0;

输出结果:

root@txp-virtual-machine:/home/txp# ./a.out
y = 8
p = 0x7ffc5d651250
z = 9
p = 0x7ffc5d651254

代码版本四:

#include <stdio.h>
int main()

    char c = 'c';
    char& rc = c;
    const int& trc = c; // char 类型默认转换为 int;const 引用初始化类型不同,将得到新的只读变量,所以改变 rc 和 trc 没有丝毫关系,从我们的输出结果可以看出来
    rc = 'a';
    printf("c = %c",c);
    printf("rc = %c",rc);
    printf("trc = %c",trc);
    return 0;

结果输出:

root@txp-virtual-machine:/home/txp# ./a.out
c = a
rc = a
trc = c

二、引用的总结:

1、引用与指针有什么关系,以及如何理解"引用的本质就是指针常量"?

(1)指针是一个常量:

值为一个内存地址,不需要初始化,可以保存不同的地址

通过指针可以访问对应内存地址中的值

指针可以被const修饰成为常量或者只读变量

(2)引用只是一个变量的新名字:

对引用的操作(赋值、取地址等)都会传递到代表的变量上

const引用使其代表的变量具有只读属性

引用必须在定义时初始化,之后无法代表其它变量

(3)从使用c++语言的角度来看:

引用与指针没有任何的关系

引用是变量的新名字,操作引用就是操作对应的变量

(4)从c++编译器的角度来看:

为了支持新概念"引用"必须要一个有效的解决方案

在编译器内部,使用指针常量来实现"引用"

因此"引用"在定义时必须初始化

(5)在工程项目开发中:

当进行c++编程时,直接站在使用的角度来看待引用,与指针毫无关系,引用就是变量的别名

当对C++代码进行调试分析时,一些特殊情况,可以考虑站在C++编译器的角度来看待引用

代码实践:

版本一:

#include <stdio.h>
int a = 2;
struct SV{
  int& x;
  int& y;
  int& z;
};
int main()

 int b =4;
 int* pc = new int(3) ;
 SV sv = {a,b,*pc};
 printf("&sv.x = %p",&sv.x);
 printf("&sv.y = %p",&sv.y);
 printf("&sv.z = %p",&sv.z);
 delete pc;
 return 0;

输出结果:

root@txp-virtual-machine:/home/txp# ./a.out
&sv.x = 0x601050
&sv.y = 0x7ffee11ba794
&sv.z = 0x1cfd010

版本二:

#include <stdio.h>
int a = 2;
struct SV{
  int& x;
  int& y;
  int& z;
};
int main()

 int b =4;
 int* pc = new int(3) ;
 SV sv = {a,b,*pc};
 int& array[] = {a,b,*pc};//数组中的每个元素是引用就不可以;error: declaration of ‘array’ as array of references;C++ 天生要支持 C 语言,C 语言中数组中的每个元素在内存中是顺序存放的,地址是递增的,所以在 C++ 中也要兼容这个特性,而在 C++ 中唯有引用数组破快了这个特性,所以说 C++ 中不支持引用数组;&array[1] - &array[0] !=  Expected ==> 4
 printf("&sv.x = %p",&sv.x);
 printf("&sv.y = %p",&sv.y);
 printf("&sv.z = %p",&sv.z);
 delete pc;
 return 0;

输出结果:

root@txp-virtual-machine:/home/txp# g++ test.cpp
test.cpp: In function ‘int main()’:
test.cpp:16:14: error: declaration of ‘array’ as array of references
  int& array[] = {a,b,*pc};

三、总结:

指针是一个变量

引用是一个变量的新名字

const引用能够生成新的只读变量

在编译器内部使用指针常量实现"引用"

编译时不能直接确定初始值的const标识符都是只读变量

好了,今天的分享就到这里,如果文章中有错误或者不理解的地方,可以交流互动,一起进步。我是txp,下期见!

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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