C/C++中的const(学习笔记)

sagiri

const概述
   const单词字面意思为常数，不变的。它是C/C++中的一个关键字，是一个限定符，它用来限定一个变量不允许改变，它将一个对象转换成一个常量。
    const int a = 10;
    A = 100;   /*编译错误，const是一个常量，不可修改*/

C/C++中const的区别
   C中的const
      常量的引进是在C++早期版本中。那时，尽管C组委会决定在C中引入const，但是，他们把C中的const理解为"一个不能改变的普通常量"，也就是认为const是一个全局只读变量，C语言中const修饰的只读变量是外部连接的。
      如果这么写：
    const int arrSize = 10;
    int arr[arrSize];
      看似是一件合理的编码，但是这将得出一个错误。因为arrSize占用某块内存，所以C编译器不知道它在编译时的值是多少？


   C++中的const
      在C++中，一个const不必创建内存空间，而在C中，一个const总是需要一块内存空间。在C++中，是否为const常量分配内存空间依赖于如何使用。一般说来，如果一个const仅仅用来把一个名字用一个值代替(就像使用#define一样)，那么该存储空间就不必创建。
      如果存储空间没有分配内存的话，在进行完数据类型检查后，为了代码更加有效，值也许会折叠在代码中。
      不过，取一个const地址，或者把他定义为extern，则会为该const创建内存空间。
      在C++中，出现在所有函数之外的const作用于整个文件(也就是说它在该文件外不可见)，默认为内部连接，C++中其他的标识符一般默认为外部连接。


   C/C++中const异同总结
      C语言全局const会被存储到只读数据段。C++中全局const当声明extern或者对变量取地址时，编译器会分配存储地址，变量存储在只读数据段。两个都受到了只读数据段的保护，不可修改。
    const int constA = 10;
    int main()
    {
        int  *p = (int*)&constA;
        *p = 200;
    }
      以上代码在C/C++中编译通过，在运行期，修改constA的值，发生写入错误。原因是修改只读数据段的数据。
      C语言中局部const存储在堆栈区，只是不能通过变量直接修改const只读变量的值，但是可以跳过编译器的检查，通过指针间接修改const值。
    const int constA = 10;
    int  *p = (int*)&constA;
    *p = 300;
    printf("constA:%d\n", constA);
    printf("*p:%d\n", *p);
      运行结果：constA:300   *p:300
      C语言中，通过指针间接赋值修改了constA的值。


      C++中对于局部的const变量要区别对待：
1. 对于基础数据类型，也就是 const int a = 10 这种，编译器会把它放到符号表中，不分配内存，当对其取地址时，会分配内存。
    const int constA = 10;
    int  *p = (int*)&constA;
    *p = 300;
    cout << "constA:" << constA << end1;
    cout << "*p:" <<*p <<end1;
      运行结果：countA:10   *p:300
      constA在符号表中，当我们对constA取地址，这个时候为constA分配了新的空间，*p操作的是分配的空间，而constA是从符号表获得的值。
      2. 对于基础数据类型，如果用一个变量初始化const变量，如果 const int a = b ,那么也是会给a分配内存。
    int b = 10;
    const int constA = b;
    int  *p = (int*)&constA;
    *p = 300;
    cout << "constA:" << constA << end1;
    cout << "*p:" << *p << end1;
      运行结果：countA:300   *p:300
      constA分配了内存，所以我们可以修改constA内存中的值。
      3. 对于自定数据类型，比如类对象，那么也会分配内存。
    const Person person;   /*未初始化age*/
/*person.age = 50;*/   /*不可修改*/
    Person  *pPerson = (Person*)&person;
    /*指针间接修改*/
    pPerson -> age = 100;
    cout << "pPerson -> age:" << pPerson -> age << end1;
    pPerson -> age = 200;
    cout << "pPerson -> age:" << pPerson -> age << end1;
      运行结果：pPerson -> age:100   pPerson -> age:200
      为person分配了内存，所以我们可以通过指针的间接赋值修改person对象。


      C中const默认为外部连接，C++中const默认为内部连接。当C语言两个文件中都有 const int a 的时候，编译器会报重定义的错误。而在C++中，则不会，因为C++中的const默认是内部连接的。如果想让C++中的const具有外部连接，必须显示声明为：extern const int a = 10;
      const由C++采用，并加进标准C中，尽管他们很不一样。在C中，编译器对待const如同对待变量一样，只不过带有一个特殊的标记，意思是"你不能改变我"。在C++中定义const时，编译器为它创建空间，所以如果在两个不同文件定义多个同名的const，链接器将发生链接错误。


尽量以const替换#define
   在旧版本C中，如果想建立一个常量，必须使用预处理器
   #define MAX 1024;
   我们定义的宏MAX从未被编译器看到过，因为在预处理阶段，所有的MAX已经被替换为了1024，于是MAX并没有将其加入到符号表中。但我们使用这个常量获得一个编译错误信息时，可能会带来一些困惑，因为这个信息可能会提到1024，但是并没有提到MAX。如果MAX被定义在一个不是你写的头文件中，你可能并不知道1024代表什么，也许解决这个问题要花费很长时间。
   解决办法就是用一个常量替换上面的宏。
   const int max = 1024;
   const和#define区别总结：
   1. const有类型，可进行编译器类型安全检查。#define无类型，不可进行类型检查。
   2. const有作用域，而#define不重视作用域，默认定义处在文件结尾。如果定义在指定作用域下有效的常量，那么#define就不能用。
    宏常量没有类型，所以调用了int类型重载的函数。const有类型，所以调用希望的short类型函数
    #define PARAM 128
    const short param=128;
    void func(short a)
    {
        cout << "short!" << end1;
    }
    void func(int a)
    {
        cout << "int" << end1;
    }


    宏常量不重视作用域
    void func1()
    {
        const int a = 10;
        #define A 20
  /*#undef A*/   /*卸载宏常量A*/
    }
    void func2()
    {
        /*cout << "a:" << a << end1*/   /*不可访问，超出了const int a作用域*/
        cout << "A:" << A << end1;   /*#define作用域从定义到文件结束或者到#undef,可访问*/
    }
    int main()
    {
        func2();
        return EXIT_SUCCESS;
    }


    宏常量可以有命名空间吗
    namespace MySpace
    {
        #define num 1024
    }
    void test()
    {
        /*cout << MySpace::NUM << end1;*/   /*错误*/
        /*int num = 100;*/    /*命名冲突*/
        cout << num << end1;
    }

sagiri

步进电机加减速曲线控制motor(main.c)
#include "stm32f10x.h"
#include "misc.h"
#include "stm32f10x_conf.h"
#include "speed_cntr.h"
#include "usart.h"
#include "delay.h"

#define SYSCLK_FREQ_HSE
#define TIMx_PRE_EMPTION_PRIORITY 1

void NVIC_Configuration(void);
void Timer3_Init(void);
void GPIO_Configuration(void);

int main(void)
{
    /*  Setup STM32 system  (clock,  PLL,  and Flash configuration)  */
    SystemInit();
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,  ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,  ENABLE);
    uart_init(9600);
    delay_init(72);
    GPIO_Configuration();
    Timer3_Init();
    NVIC_Configuration();

    while  (1)
    {
        __nop();
    }
}

void GPIO_Configuration(void)
{
    /*  GPIOA Configuration: TIM2 Channel1, 2, 3 and 4 as alternate function push-pull  */
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MOTOR_COTR_PULSE | MOTOR_COTR_DIR | MOTOR_COTR_DIS;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;

    GPIO_Init(MOTOR_COTR_PORT,  &GPIO_InitStructure);
}

void Timer3_Init(void)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;

    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,  ENABLE);

    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 65535;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 35;          //1MHz
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

    TIM_TimeBase_Init(TIM3,  &TIM_TimeBaseStructure);

    /*  Output Compare Active Mode configuration: Channel1  */
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Active;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 10;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;

    TIM_OCInit(TIM3,  &TIM_OCInitStructure);

    /*  TIM  IT  enable  */
    TIM_ITConfig(TIM3,  TIM_IT_CC1,  ENABLE);
}

void  NVIC_Configuration(void)
{
    NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStructure;

    /*  Enable  the  TIM2  Interrupt  */
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

#ifdef  USE_EULL_ASSERT
void assert_failed(uint8_t  *file,  uint32_t  line)
{
    while (1)
    {
    }
}
#endif