volatile与const综合分析
在C/C++ 编程中,volatile与const关键字一向容易让人困惑,当然,新手可能从来不用,但是 在高质量和稳健的程序中,这两个关键字 是相当重要的。
相比const,volatile关键字的发展(变化)较少,从C到C++的演变中,一直保持着 它的语义,因此,我们先从volatile来了解下,这两个关键字
一、volatile
1.volatile 的基础 认知:
volatile 的英文 释义是 容易 挥发的,
作为 关键字,可以 记忆为 它修饰的 变量 是 不稳定的,可能被其他地方的某些方式改变,因此为了 获取正确的值,编译器 不该对其做优化,比如为了 获取较快的 读取速度,将它 放入寄存器中等,而是每次都要从它所在的内存中 读取。
BS在 书中 对 volatile 的定义是:
A volatile specifier is a hint to a compiler that an object may change its value in ways not specified by the language so that aggressive optimizations must be avoided.
volatile修饰符 意在暗示 编译器,该被修饰的对象 通过该语言未指定的方式改变他的值,因此,积极的优化都应该被消除。
未指定的方式 ,比如 操作系统,硬件或者其他线程等。
遇到volatile修饰的变量,编译器对访问该变量的代码 不再进行优化,从而可以提供对特殊地质的稳定访问。
稳定的访问的方式 是 ,系统总是重新从该 变量的 内存中读取数据,即使 它 前面的 指令 刚刚 从该处 读取过数据。
2.volatile 修饰指针
我们可以使用 volatile修饰 指针,比如
volatile char * myVolatileStr;
char *volatile strVolatilePtr;
volatile 修饰 char* 和 *char 是 有较大区别的,和const修饰一样,volatile可以将其修饰的 内存区域 声明为 易挥发的,也可以将 指针变量本身声明为 易挥发的。通常,有以下注意点:
注意:(1) 可以把一个非volatile int 赋给 volatile int,但是不能把非volatile对象赋给一个volatile对象。
(2) 除了基本类型外,对用户定义类型也可以用volatile类型进行修饰。
(3) C++中一个有volatile标识符的类只能访问它接口的子集,一个由类的实现者控制的子集。用户只能用const_cast来获得对类型接口的完全访问。此外,volatile向const一样会从类传递到它的成员。
3.volatile在 多线程中
在 多线程 中,有些变量是要用volatile关键字声明的。当两个线程都要用到某一个变量且该变量的值会被改变时,应该用volatile声明,该关键字的作用是防止优化编译器把变量从内存装入CPU寄存器中。如果变量被装入寄存器,那么两个线程有可能一个使用内存中的变量,一个使用寄存器中的变量,这会造成程序的错误执行。volatile的意思是让编译器每次操作该变量时一定要从内存中真正取出,而不是使用已经存在寄存器中的值,
下面,来对比学习 下 const,
二、const
1.const基础
在C++中,老手们建议 我们 尽可能的 多使用 const,但是 为啥呢?如果 面试官 问起,你就说,为了程序的稳健性,但是 这和问 锻炼身体为啥呢,保卫祖国 ,没什么 区别。
const 理论上 是 constant的简写,constant的英文释义是 不变的;恒定的;经常的。但是 很多大神将它理解成了 只读的,readonly,甚至觉得 要把这个关键词 替换成readonly。这在gun编译器中也是这么 提错的,很有意思。
和volatile一样,const也是对编译器的约束(废话),它明确的告诉 编译器,const修饰的变量 是 不变的,如果出现了 其他地方的对其修饰值的改变,应该在编译期间就报错。这样能大大提高程序的健壮性,当然,对于程序员,在编译期间就发现错误本就是极好的。
2.const修饰局部变量
这是 最基本的用法,如
const int i = ;
int const i = ;
3.const 与指针
const char* str;
char * const str;
char const* str;
const char* const str;
const char const* str;
以上,声明了 5种const 与指针的 位置 修饰 关系。
4.const与引用
5. const修饰函数参数
void function(constintVar);//传递过来的参数在函数内不可以改变(无意义,因为Var本身就是形参)
void function(constchar*Var);//参数指针所指内容为常量不可变
void function(char*constVar);//参数指针本身为常量不可变(也无意义, 因为char* Var也是形参)
void function(constClass&Var);//引用参数在函数内不可以改变
void function(const TYPE&Var);//引用参数在函数内为常量不可变
6. const 修饰函数返回值
7. const修饰类对象/对象指针/对象引用
class AAA
{
void func1();
void func2()const;
}
const AAA aObj;
aObj.func1();//×
aObj.func2();//正确 const AAA* aObj =new AAA();
aObj->func1();// ×
aObj->func2();//正确
8. const修饰成员变量
class A
{
…
constint nValue; //成员常量不能被修改
…
A(int x): nValue(x){};//只能在初始化列表中赋值
}
9. const修饰成员函数
class A
{
…
void function()const;//常成员函数, 它不改变对象的成员变量. 也不能调用类中任何非const成员函数。
}
对于const类对象/指针/引用,只能调用类的const成员函数,因此,const修饰成员函数的最重要作用就是限制对于const对象的使用。
10. const常量与define宏定义的区别
三、总结 分析
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