漫谈C指针:const int *pi的语义

注意const修饰的对象
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我先来说说const int *pi是什么作用 (当然int const *pi也是一样的,前面我们说过,它们实际是一样的)。看下面的例子:

#include "stdio.h"

main()
{
    /* 代码开始 */
    int i1 = 30;
    int i2 = 40;
    /* 现在 pi 变量的内容为 i1 的内存地址 */
    const int *pi = &i1;
    /* 注意这里,pi可以在任意时候重新赋值一个新内存地址*/
    /* pi 变量的内容为 i2 的内存地址 */
    pi = &i2;
    /* 想想看:这里能用*pi = 80来代替吗?当然不能!*/
    i2 = 80;
    printf("%d\n", *pi); /* 输出是80 */
    /* 代码结束 */
}

语义分析:

看出来了没有,pi的值是可以被修改的。即它可以重新指向另一个地址的,但是,不能通过*pi来修改i2的值。这个规则符合我们前面所讲的逻辑吗?当然符合了。

首先const 修饰的是整个*pi(注意,我写的是*pi而不是pi)。所以*pi是常量,是不能被赋值的(虽然pi所指的i2是变量,不是常量)。

其次,pi前并没有用const 修饰,所以pi是指针变量,能被赋值重新指向另一内存地址的。你可能会疑问:那我又如何用const 来修饰pi呢?其实,你注意到int *const pi中 const 的位置就大概可以明白了。请记住,通过格式看语义。哈哈,你可能已经看出了规律吧?那下面的一节也就没必要看下去了。不过我还得继续我的战斗。

再看int *const pi

确实,int *const pi与前面的int const *pi会很容易给混淆的。注意:前面一句的const 是写在pi前和*号后的,而不是写在*pi前的。很显然,它是修饰限定pi的。我先让你看例子:

#include "stdio.h"

main()
{
    /* 代码开始 */
    int i1 = 30;
    int i2 = 40;
    int *const pi = &i1;
    /* pi = &i2; 注意这里,pi不能再这样重新赋值了,即不能再指向另一个新地址。*/
    /* 所以我已经注释了它。*/
    i1 = 80; /* 想想看:这里能用 *pi = 80; 来代替吗?可以,这里可以通过*pi修改i1的值。(第5行的注释)*/
    /* 请自行与前面一个例子比较。 */
    printf("%d", *pi); /* 输出是80 */
    /* 代码结束 */
}

语义分析:

看了这段代码,你明白了什么?有没有发现pi值是不能重新赋值修改了。它只能永远指向初始化时的内存地址了。相反,这次你可以通过*pi来修改i1的值了。与前一个例子对照一下吧,看以下的两点分析:

  1. pi因为有了const 的修饰,所以只是一个指针常量:也就是说pi值是不可修改的(即pi不可以重新指向i2这个变量了)(请看第4行的注释)。
  2. 整个*pi的前面没有const 的修饰。也就是说,*pi是变量而不是常量,所以我们可以通过*pi来修改它所指内存i1的值(请看第5行的注释)。

总之一句话,这次的pi是一个指向int变量类型数据的指针常量。

我最后总结两句:

  1. 如果const 修饰在*pi前,则不能改的是*pi(即不能类似这样:*pi=50;赋值)而不是指pi。
  2. 如果const 是直接写在pi前,则pi不能改(即不能类似这样:pi=&i;赋值)。

请你务必先记住这两点,相信你一定不会再被它们给搞糊了。现在再看这两个声明语句int const *pi和int *const pi时,呵呵,你会头昏脑胀还是很轻松惬意?它们各自声明的pi分别能修改什么,不能修改什么?再思考下这些问题。

补充三种情况

这里,我再补充以下三种情况。其实只要上面的语义搞清楚了,这三种情况也就已经被包含了。不过作为三种具体的形式,我还是简单提一下吧。

情况一:int *pi指针指向const int i常量的情况

#include "stdio.h"

main()
{
    /* begin */
    const int i1 = 40;
    int *pi;
    pi = &i1; /* 这样可以吗?不行,VC下是编译错。*/
    /* const int 类型的i1的地址是不能赋值给指向int 类型地址的指针pi的。否则pi岂不是能修改i1的值了吗!*/
    pi = (int *) &i1; /* 这样可以吗?强制类型转换可是C所支持的。*/
    /* VC下编译通过,但是仍不能通过 *pi = 80来修改i1的值。去试试吧!看看具体的怎样。*/
    /* end */
}

情况二:const int *pi指针指向const int i1的情况

#include "stdio.h"

main()
{
    /* begin */
    const int i1=40;
    const int * pi;
    pi=&i1;/* 两个类型相同,可以这样赋值。很显然,i1的值无论是通过pi还是i1都不能修改的。 */
    /* end */
}

情况三:用const int *const pi声明的指针

#include "stdio.h"

main()
{
    /* begin */
    int i;
    const int * const pi=&i; /*你能想象pi能够作什么操作吗?pi值不能改,也不能通过pi修改i的值。因为不管是*pi还是pi都是const的。 */
    /* end */
}

延伸阅读

此文章所在专题列表如下:

  1. 漫谈C指针:C语言变量的实质
  2. 漫谈C指针:变量赋值与取地址
  3. 漫谈C指针:指针是什么东西
  4. 漫谈C指针:指针与数组
  5. 漫谈C指针:声明指针常量
  6. 漫谈C指针:从const int i说起
  7. 漫谈C指针:const int *pi的语义
  8. 漫谈C指针:参数传递的三道题目
  9. 漫谈C指针:参数的值传递
  10. 漫谈C指针:参数的地址传递
  11. 漫谈C指针:参数的引用传递
  12. 漫谈C指针:回顾指针概念
  13. 漫谈C指针:指向另一指针地址的指针
  14. 漫谈C指针:一个指针应用实例
  15. 漫谈C指针:函数名其实也是指针
  16. 漫谈C指针:函数调用的指针写法
  17. 漫谈C指针:定义函数的指针类型
  18. 漫谈C指针:函数指针作为函数参数使用

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