首页 > 编程笔记 > C++笔记 阅读:1,099

指针常量和常量指针(无师自通)

常量指针不能用于改变它指向的值;而指针常量在初始化之后就不能改变。

常量指针

前面已经介绍了如何将一个项目的地址传递到一个指针形参中,并且该指针可以用来修改作为实参传递的项目。有时需要将 const 项目的地址传递给指针。在这种情况下,必须把指针定义为指向 const 项的指针。例如,来看以下数组定义:

const int SIZE = 6;
const double payRates[SIZE] = { 18.55, 17.45, 12.85, 14.97, 10.35, 18.89 };

在以上代码中,payRates 是一个 const double 的数组,这意味着数组中的每个元素都是 一个 const double,编译器不会允许程序员编写改变数组内容的代码。如果想要将 payRates 数组传递到一个指针形参中,那么这个形参必须声明为一个指向 const double 的指针。以下函数就显示了这样一个示例:
void displayPayRates(const double *rates, int size)
{
    // Set numeric output formatting
    cout << setprecision(2) << fixed << showpoint;
    // Display all the pay rates
    for (int count = 0; count < size; count++)
    {
        cout << "Pay rate for employee " << (count + 1)<< "is $" << *(rates + count) << endl;
    }
}
在函数头中,请注意 rates 形参被定义为一个指向 const double 的指针。应该指出的是,const 这个单词适用于 rates 指向的东西,而不是 rates 本身,如图 1 所示。


图 1 常量指针

由于 rates 是一个指向 const 的指针,所以编译器不会允许程序员编写代码来改变 rates 指向的内容。

在将常量的地址传递到指针变量中时,该变量必须已定义为指向常量的指针。如果在 rates 形参的定义中没有使用 const 关键字,则会产生编译器错误。

指针常量

在前面的章节中,我们讨论了指向 const 的指针,即指向 const 数据的指针。所谓“指向 const 的指针”其实就是“指向常量的指针”,即常量指针。

除此之外,还有一种使用 const 关键字定义的 const 指针,称为指针常量。常量指针和指针常量在中文里面听起来像是绕口令,但其实它们不是一回事。以下就是"指向const的指针"和"const指针"之间的区别:
  • 指向 const 的指针指向一个常量项目。指针指向的数据不能改变,但指针本身可以改变。
  • 而对于 const 指针来说,指针本身就是常量。一旦指针使用了某个地址进行初始化,那么它就不能指向除此地址之外的任何其他东西。

下面的代码显示了一个 const 指针的示例:

int value = 22;
int *const ptr = &value;

请注意,在 ptr 的定义中,关键字 const 出现在星号之后,这意味着 ptr 是一个指针常量,如图 2 所示。


图 2 指针常量

在该代码中,ptr 是用 value 变量的地址初始化的。因为 ptr 是一个常量指针,所以如果编写使 ptr 指向其他任何内容的代码,都会导致编译器错误。但是,如果使用 ptr 来改变 value 的内容,则不会产生错误。这是因为 value 并不是常量,并且 ptr 也不是一个指向常量的指针。

指针常量必须使用起始值进行初始化,如以上示例代码所示。如果将一个指针常量用作函数形参,则该形参将使用传递进来的实参地址进行初始化,并且在函数执行时不能被修改为指向任何其他地方。以下就是一个试图违反这个规则的示例:
void setToZero(int *const ptr)
{
    ptr = 0; //错误,不能更改ptr的内容
}
这个函数的形参 ptr 是一个 const 指针。它不会被编译,因为在函数中不能有改变 ptr 内容的代码。但是,ptr 并不指向 const,所以可以使用代码来改变 ptr 指向的数据。以下示例就完全可以编译:
void setToZero(int *const ptr)
{
    *ptr =0;
}
虽然该形参是指针常量,但是程序员也可以使用不同的实参多次调用函数。以下代码即可成功地将 x、y 和 z 的地址传递给 setToZero 函数:
int x, y, z;
//将x、y和z设置为0
setToZero(&x);
setToZero(&y);
setToZero(&z);

指向常量的指针常量

到目前为止,在一起使用 const 和指针时,我们既认识了常量指针,也认识了指针常量。但其实还存在着第 3 种结合,即“指向常量的指针常量”。

例如,来看下面的代码示例:

int value = 22;
const int *const ptr = &value;

在以上代码中,ptr 是一个指向 const int 的 const 指针。请注意,单词 const 出现在 int 之前,表示 ptr 指向的是一个 const int,而它出现在星号之后,又表示 ptr 是一个指针常量,如图 3 所示。


图 3 指向常量的指针常量

在以上代码中,ptr 是用 value 的地址初始化的。因为 ptr 是一个指针常量,所以不能编写使 ptr 指向其他任何东西的代码;又因为 ptr 是一个常量指针,所以也不能用它来改变 value 的内容。

以下代码显示了一个指向常量的指针常量的另一示例:
void displayValues(const int *const numbers, int size)
{
    // Display all the values.
    for (int count = 0; count < size; count++)
    {
        cout << * (numbers + count) << " ";
    }
    cout << endl;
}
在这段代码中,形参 numbers 是一个指向 const int 的 const 指针。虽然可以使用不同的实参来调用函数,但函数本身不能改变 numbers 指针的指向,也不能使用 numbers 指针来改变实参的内容。

编程帮,一个分享编程知识的公众号。跟着站长一起学习,每天都有进步。

通俗易懂,深入浅出,一篇文章只讲一个知识点。

文章不深奥,不需要钻研,在公交、在地铁、在厕所都可以阅读,随时随地涨姿势。

文章不涉及代码,不烧脑细胞,人人都可以学习。

当你决定关注「编程帮」,你已然超越了90%的程序员!

编程帮二维码
微信扫描二维码关注