C语言进阶：const和volatile

const只读变量。

const修饰的变量是可读的，本质上是变量。

const修饰的局部变量在栈上分配空间；

const修饰的全局变量在全局数据区分配空间；

const只在编译期有用，在运行期无用。

所以，本质上来讲，const修饰的其实不是常量，而是一个不能被改变的变量（不能出现在赋值符号的左边）。

在现代编译器中，修改const全局变量将导致程序崩溃。

注意：标准c语言编译器不会将const修饰的全局变量存储于只读存储区，而是存储于可修改的全局数据区，其值依然可以改变。

观察下面代码，体会const的作用：

#include

const int g_cc = 5; //全局变量存储于只读存储区

int main()
{
	const int cc = 1;  //在栈上分配空间
	
	printf("%d\n", cc);
	
	//cc = 2;
	
	int *p = (int *)&cc;
	
	*p=3;
	
	printf("%d\n", cc);
	
	printf("g_cc = %d\n", g_cc);
	
	//g_cc = 6; //error
	
	p = (int *)&g_cc;
	
	*p=7;  //在gcc中报段错误  （在bcc中不报错）
	
	printf("g_cc = %d\n", g_cc);
	
	return 0;
}

在不同的编译器中，对于全局的const变量，编译效果不同。

在现代的编译器中，对于const修饰的全局变量， 会将其编译进只读存储区，一旦出现对只读存储区的修改，就会直接报错。（早期的支持标准c的编译器支持对const修饰的全局变量通过指针进行修改）

但标准c语言只是将其定义为只读，不涉及存储区。

const修饰的static将会在只读存储区中存储。

#include 

const int g_array[5] = {0};

void modify(int* p, int v) //不能使用void* p，是左值
{
	*p = v;
}

int main()
{
	int const i = 0;
	const static int j = 1;
	int const arry[5] = {0};
	
	modify((int*)&i, 2);
	//modify((int*)&j, 3);  //error
	modify((int*)&array[0], 4);
	//modify((int*)&g_array[0], 5); //error
	
	printf("%d\n", i);
	printf("%d\n", j);
	printf("%d\n", array[0]);
	printf("%d\n", g_array[0]);
	
	return 0;
}

const 修饰函数参数表示函数体内不希望改变参数的值；

const 修饰的函数返回至表示返回值不可改变，多用于返回指针的情形。

观察下面代码，体会const修饰参数和返回值：

注意：c语言中的字符串字面量存储于只读存储区，在程序中需要使用const char*指针。

#include 

const char* f(const int i)
{
	i = 5;  //error   test.c:5: error: assignment of read-only location ‘i’
	
	return "will willing";  //字面量
}

int main()
{
	const char* p = f(0);    //注意此处对 p 的声明为const char*
	
	printf("%s\n", p);
	
	p[5] = '_';  //error  test.c:16: error: assignment of read-only location ‘*(p + 5u)’
	
	printf("%s\n", p);
		
	return 0;
}

在linux下使用gcc编译代码，报错信息如代码注释所示。

现代的编译器在每次操作时，都会去优化操作，避免每次去内存中存取数据。

volatile可理解为“编译器警告指示字”，它告诉编译器必须每次去内存中取变量值。

volatile注意修饰可能被多个线程访问的变量，也可以修饰可能被未知因素更改的变量。

int obj=10;

int a=0;  int b=0;

a = obj;
sleep(100);  ????????????????//编译器在编译的时候发现obj没有被当做左值使用，
????????????????????????????//因此会“聪明”的直接将obj替换成10，而把a,b都赋值为10.
b = obj;

可是在实际的程序运行中，比如多线程或者出现中断，会在sleep(100)中修改obj的值，这个时候b的值就会与预期不一样。

const volatile int i=0;

上述语句中变量i具有什么样的特性？

存储在内存中（不让编译器优化）；不能做左值。

编译器如何改变这个变量？

通过指针。

小结：

const使得变量具有只读属性，不能定义真正意义上的常量。（enum可以）

const将具有全局生命期的变量存储在只读存储区。

volatile强制编译器减少优化（多用于嵌入式和多线程），必须每次都从内存中取值。