C++常量: 声明和使用不可变数据

小蓝 • 2024-11-20 00:14 • 编程

一、常量的概念

在编程方面，常量是在程序运行期间不可修改的值，即不变量。C++常量分为字面常量和命名常量两种类型。

字面常量就是用字面值表示的常量，比如字符串、整数、浮点数，它们的值在编译时就确定了。

命名常量由开发者定义并指定值，它们的值在程序运行时不可改变。

二、声明常量

在C++中，常量有两种声明方式，分别是const关键字和#define宏定义。

1、const关键字


const int a = 100;
const float PI = 3.14f;

通过const关键字定义的变量是不可改变的，这些值是在编译时就被确定下来的，如果尝试修改这些值会出现编译错误。

const变量在声明时必须初始化，因为它的值在运行时不可改变，而且它是在编译时被确定下来的，没有初始化值会导致它无法被编译器正确地处理。

2、#define宏定义


#define LUCKY_NUMBER 7
#define PI 3.14f

使用#define宏定义声明常量时，编译器将在编译前用给定的值替换程序中的符号名称。它使用起来非常方便，但是如果使用不当可能会带来一些问题。

宏定义经常使用于定义常量字符串或者常量数字，但是有一些编译器并不支持宏定义，这时候使用const关键字就是更好的选择。

三、使用常量

1、常量表达式

常量表达式是在编译时就被计算出来的表达式。在程序运行时，它们可以替换成字面值或变量的值。常量表达式的值在编译时就已经确定，所以它们可以用于编译期间的计算及数组的初始化。


const int a = 100;
const float PI = 3.14f;
const int b = a * 2;        // 常量表达式
const float radius = 5.0f;  
const float area = PI * radius * radius; // 常量表达式

2、常量指针

如果想让指针指向的值不可改变，可以定义一个常量指针。常量指针指向的地址不能改变，但指向的值可以改变。


int a = 100;
int b = 200;
const int* p = &a;   // 常量指针
*p = 300;            // 编译错误
p = &b;              // 合法

3、指向常量的指针

指向常量的指针指向的值不可改变，但它本身可以改变所指向的地址。


int a = 100;
const int* q = &a; // 指向常量的指针
*q = 200;          // 编译错误
int b = 200;
q = &b;            // 合法

4、常量引用

该常量引用只能用于读取值，而不能修改值。


int a = 100;
const int& r = a; // 常量引用
r = 200;          // 编译错误
a = 200;          // 合法

四、总结

使用常量的主要目的是为了让程序更加健壮且易于维护。通过常量的使用，可以避免在程序运行时对变量的内容进行意外修改，从而导致程序崩溃，保障程序的正确性。在实践中，使用const关键字声明常量是较为常见的方法，而#define宏定义声明常量则较少使用。

当声明常量时，建议使用有意义的名称和注释以方便程序的维护和开发。

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