C++常量: 聲明和使用不可變數據

一、常量的概念

在編程方面，常量是在程序運行期間不可修改的值，即不變數。C++常量分為字面常量和命名常量兩種類型。

字面常量就是用字面值表示的常量，比如字元串、整數、浮點數，它們的值在編譯時就確定了。

命名常量由開發者定義並指定值，它們的值在程序運行時不可改變。

二、聲明常量

在C++中，常量有兩種聲明方式，分別是const關鍵字和#define宏定義。

1、const關鍵字

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

通過const關鍵字定義的變數是不可改變的，這些值是在編譯時就被確定下來的，如果嘗試修改這些值會出現編譯錯誤。

const變數在聲明時必須初始化，因為它的值在運行時不可改變，而且它是在編譯時被確定下來的，沒有初始化值會導致它無法被編譯器正確地處理。

2、#define宏定義

#define LUCKY_NUMBER 7
#define PI 3.14f

使用#define宏定義聲明常量時，編譯器將在編譯前用給定的值替換程序中的符號名稱。它使用起來非常方便，但是如果使用不當可能會帶來一些問題。

宏定義經常使用於定義常量字元串或者常量數字，但是有一些編譯器並不支持宏定義，這時候使用const關鍵字就是更好的選擇。

三、使用常量

1、常量表達式

常量表達式是在編譯時就被計算出來的表達式。在程序運行時，它們可以替換成字面值或變數的值。常量表達式的值在編譯時就已經確定，所以它們可以用於編譯期間的計算及數組的初始化。

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

2、常量指針

如果想讓指針指向的值不可改變，可以定義一個常量指針。常量指針指向的地址不能改變，但指向的值可以改變。

int a = 100;
int b = 200;
const int* p = &a;   // 常量指針
*p = 300;            // 編譯錯誤
p = &b;              // 合法

3、指向常量的指針

指向常量的指針指向的值不可改變，但它本身可以改變所指向的地址。

int a = 100;
const int* q = &a; // 指向常量的指針
*q = 200;          // 編譯錯誤
int b = 200;
q = &b;            // 合法

4、常量引用

該常量引用只能用於讀取值，而不能修改值。

int a = 100;
const int& r = a; // 常量引用
r = 200;          // 編譯錯誤
a = 200;          // 合法

四、總結

使用常量的主要目的是為了讓程序更加健壯且易於維護。通過常量的使用，可以避免在程序運行時對變數的內容進行意外修改，從而導致程序崩潰，保障程序的正確性。在實踐中，使用const關鍵字聲明常量是較為常見的方法，而#define宏定義聲明常量則較少使用。

當聲明常量時，建議使用有意義的名稱和注釋以方便程序的維護和開發。