小议C和C++中的const类型限定符

废话不多说，先上一段网上出现频率很高的代码如下：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    const int a = 10;
    int *p = &a;
    *p = 12;
    printf("a = %d\n", a);
    printf("*p = %d\n", *p);

    return 0;
}

咱先不管写出这样的代码是出于怎样的目的，权且当作学习吧，哈哈。

先用VC++6.0编译该程序，注意一定把源程序文件改成.C后缀的文件，编译，链接，链接过程中有警告信息，先忽略，运行结果如下：



将编译器换成GCC，结果是一样的。

现在把源程序文件后缀改成.CPP，再用VC++6.0编译，失败，抱怨指针类型不同，这是C++对类型检测更为苛刻导致的，没事，我们使用强转，最后运行结果如下：



将编译器换成G++，结果是一样的。

是不是很奇怪，为什么结果不同了呢？ 我们一起来看反汇编代码吧，先看.C生成的汇编代码如下：



再看看.CPP生成的汇编代码如下：



看到标记出的区别没有？ 原来C++在打印变量a值时直接使用的是10，这就能解释为什么明明变量a的内存值改变了，却输出的依然是原来的值。

好了，那这说明了什么问题呢？ 网上很多人给出的答案是编译器的常量折叠（constant folding）优化导致的，即C++编译器默认使用了常量折叠（constant folding）。其实，确切地说，这还不是常量折叠（constant folding），而是常量传播（constant propagation）导致的，那这两个概念有什么不同呢？ 让我们一起了解下。

首先需要明确的是，这两个概念都是编译器常见的与设备无关的优化方案，当然编译器的优化方案远不止这两个，但本文只涉及这两个概念。

常量传播（constant propagation）

常量折叠（constant folding）：在编译阶段进行语法分析的时候，将常量表达式计算求值的过程。（Constant folding is the process of recognizing and evaluating constant expressions at compile time
rather than computing them at runtime.）

例如如下代码：

#include <stdio.h>

int main(int argc, const char *argv[])
{
    int var = 1 + 5 - 3 * 6;
    printf("var = %d\n", var);
    return 0;
}

编译器并不会生成相应的计算指令，因为表达式“1+5-3*6”的值时可以在编译过程中计算出来的，所以编译器首先会计算出表达式的结果：-12，然后将值-12替换掉原表达式，其结果依然等价，如下面的代码所示：

#include <stdio.h>

int main(int argc, const char *argv[])
{
    int var = -12;
    printf("var = %d\n", var);
    return 0;
}