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[学习资料] C语言关键字const使用详解

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643757107 发表于 2025-8-18 10:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 643757107 于 2025-8-18 10:19 编辑

在C语言中，const关键字用于定义只读变量（常量），即被修饰的变量值不能被修改。它增强了代码的安全性和可读性，防止意外修改重要数据。以下是const关键字的详细用法和规则：

核心作用

定义常量

声明一个值不可变的变量：

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  1. const int MAX_SIZE = 100;
    

  2. // MAX_SIZE = 200;  // 编译错误！不能修改const变量

保护函数参数

防止函数内部修改传入的参数：

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  1. void print_data(const char *str) {
    

  2.     // str[0] = 'A';  // 错误！不能修改const修饰的内容
    

  3.     printf("%s", str);
    

  4. }

修饰指针（关键难点）

根据const位置不同，有3种用法：



类型
示例
特点
指向常量的指针const int *p 或 int const *p指针指向的值不可变，但指针本身可指向其他地址
常量指针int *const p指针本身不可变（固定指向一个地址），但指向的值可变
指向常量的常量指针const int *const p指针和指向的值都不可变
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  1. int a = 10, b = 20;
    


  2. 

  3. // 1. 指向常量的指针
    

  4. const int *p1 = &a;
    

  5. // *p1 = 30;   // 错误！不能修改值
    

  6. p1 = &b;       // 正确：可改变指向
    


  7. 

  8. // 2. 常量指针
    

  9. int *const p2 = &a;
    

  10. *p2 = 30;      // 正确：可修改值
    

  11. // p2 = &b;    // 错误！不能改变指向
    


  12. 

  13. // 3. 指向常量的常量指针
    

  14. const int *const p3 = &a;
    

  15. // *p3 = 40;   // 错误！
    

  16. // p3 = &b;    // 错误！

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 楼主| 643757107 发表于 2025-8-18 10:22 | 显示全部楼层
关键特性
必须初始化
const变量必须在声明时初始化：
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  1. const int x;     // 错误！未初始化
    

  2. const int y = 5; // 正确
与普通变量的区别

普通变量：int a = 10;（值可修改）

const变量：本质是只读变量，有内存地址（不同于#define宏）

与#define的区别


特性
const
#define
类型检查✔️ (有类型)✖️ (无类型，文本替换)
作用域块作用域无作用域（预处理后全局生效）
调试可见✔️✖️
内存占用占用内存不占用内存（编译时替换）

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 楼主| 643757107 发表于 2025-8-18 10:29 | 显示全部楼层
常见应用场景
定义硬件寄存器地址
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  1. const volatile uint32_t *const UART_STATUS_REG = (uint32_t*)0x4000;
    

  2. // 解释：
    

  3. // - 第一个const：寄存器值可能被硬件改变，但代码不能写
    

  4. // - volatile：防止编译器优化
    

  5. // - 第二个const：固定指向该地址
保护数组/字符串
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  1. void process_data(const int arr[], int len) {
    

  2.     // 函数内不能修改arr[]的内容
    

  3. }
    


  4. 

  5. const char *error_msg = "Fatal Error";
    

  6. // error_msg[0] = 'f'; // 错误！字符串字面量本身不可修改
配合extern共享常量
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  1. // file1.c
    

  2. extern const int GLOBAL_CONST; // 声明
    


  3. 

  4. // file2.c
    

  5. const int GLOBAL_CONST = 100;  // 定义


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 楼主| 643757107 发表于 2025-8-18 10:31 | 显示全部楼层
重要规则

类型转换风险
强制去掉const可能导致未定义行为：


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  1. const int n = 5;
    

  2. int *p = (int*)&n; // 强制转换（危险！）
    

  3. *p = 10;           // 未定义行为（可能崩溃或静默错误）

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  1. struct Point {
    

  2.     const int x; // 必须通过初始化赋值
    

  3.     int y;
    

  4. };
    


  5. 

  6. struct Point p1 = {10, 20}; // 正确初始化
    

  7. // p1.x = 30;               // 错误！x是const



在C++中的差异

C++中const变量默认是内部链接（C中需显式加extern才能外部链接）

C++允许用const变量定义数组长度，C语言不允许：

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  1. const int size = 10;
    

  2. int arr[size]; // C中错误！C++允许


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 楼主| 643757107 发表于 2025-8-18 10:34 | 显示全部楼层

场景
用法示例
作用
定义常量const int MAX = 100;创建不可修改的值
保护函数参数void f(const T *p);防止意外修改输入数据
指向常量的指针const int *p;通过指针禁止修改目标值
常量指针int *const p;固定指针的指向地址
硬件寄存器映射const volatile T *reg;安全访问硬件寄存器

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 楼主| 643757107 发表于 2025-8-18 10:34 | 显示全部楼层
合理使用const可以：

提高代码可读性（明确标识不可修改的数据）

增强安全性（编译器防止误修改）

帮助编译器优化（知道某些数据不会改变）
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