深入理解C语言中const修饰指针的用法 - 指南

引言

        在C语言编程中，const关键字用于定义常量，提高代码的安全性和可读性。当const与指针结合使用时，其位置不同会导致完全不同的含义。本文将详细解析const修饰指针变量的各种情况，帮助读者彻底掌握这一重要概念。

目录

引言

const修饰指针的三种情况

1. const位于*号左边

2. const位于*号右边

3. const在*号左右两边都有

记忆技巧

实际应用场景

1. 保护函数参数不被修改

2. 定义指向常量的指针

3. 硬件寄存器映射

注意事项

总结

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const修饰指针的三种情况

1. const位于*号左边

const int *p;  // 或者等价的写法：int const *p;

        这种情况下，const修饰的是指针所指向的数据，表示数据是常量，不能通过该指针修改指向的值，但指针本身可以指向其他地址。

示例：

int a = 10;
int b = 20;
const int *p = &a;
// *p = 30;  // 错误：不能通过p修改指向的值
p = &b;      // 正确：指针本身可以指向其他地址
// *p = 40;  // 错误：仍然不能通过p修改指向的值

2. const位于*号右边

int *const p;

        这种情况下，const修饰的是指针本身，表示指针是常量，不能指向其他地址，但可以通过指针修改指向的值。

示例：

int a = 10;
int b = 20;
int *const p = &a;
*p = 30;      // 正确：可以通过p修改指向的值
// p = &b;    // 错误：指针本身不能指向其他地址

3. const在*号左右两边都有

const int *const p;

        这是最严格的限制，表示指针本身和指向的数据都是常量，既不能修改指针的指向，也不能通过指针修改指向的值。

示例：

int a = 10;
int b = 20;
const int *const p = &a;
// *p = 30;  // 错误：不能通过p修改指向的值
// p = &b;    // 错误：指针本身不能指向其他地址

记忆技巧

        为了方便记忆，可以遵循这个规则：const总是修饰它左边的符号，如果左边没有符号，则修饰右边的符号。

• const int *p：const左边没有符号，所以修饰右边的int，即指针指向的数据是常量

• int const *p：const左边是int，所以修饰int，即指针指向的数据是常量

• int *const p：const左边是*，所以修饰指针p本身，即指针是常量

实际应用场景

1. 保护函数参数不被修改

// 函数不能修改str指向的内容
void print_string(const char *str)
{
    // str[0] = 'A';  // 错误：不能修改const修饰的内容
    printf("%s\n", str);
}

2. 定义指向常量的指针

const char *days[] = {"Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat"};
// days[0][0] = 'X';  // 错误：不能修改字符串常量

3. 硬件寄存器映射

// 指向硬件寄存器的指针，寄存器值可变，但地址固定
volatile uint32_t *const uart_status = (uint32_t*)0x10000000;
*uart_status = 0x01;  // 可以修改寄存器值
// uart_status = ...; // 错误：指针地址不可变

注意事项

1. 将非const指针赋给const指针是允许的（添加const限定

int a = 10;
int *p1 = &a;
const int *p2 = p1;  // 正确

2. 将const指针赋给非const指针需要强制类型转换（去除const限定）

const int a = 10;
const int *p1 = &a;
int *p2 = (int*)p1;  // 需要强制转换，但不推荐
// *p2 = 20;        // 未定义行为，可能导致程序崩溃

3. 字符串字面量默认具有const属性

char *str = "Hello";  // 不推荐，可能产生警告
// str[0] = 'h';      // 未定义行为
const char *str2 = "Hello";  // 推荐写法

总结

        理解const修饰指针的不同用法是C语言编程中的重要技能。正确使用const可以提高代码的安全性、可读性和可维护性。记住以下要点：

1. const在*左边：指向的数据不可变，指针可变

2. const在*右边：指针不可变，指向的数据可变

3. const在*两边：指针和指向的数据都不可变

        在实际编程中，应根据需要选择适当的const用法，特别是在函数参数传递和硬件访问等场景中，合理使用const可以避免许多潜在的错误。

希望本文能帮助你彻底掌握const修饰指针的用法，写出更加健壮和安全的C语言代码！