C - 常量

C 中的常量是用户指定的内存位置名称，其值一旦声明便无法修改。这与 C 语言中的变量不同，后者也是一个命名的内存位置，但其值在代码运行过程中可能会发生变化。

建议定义并使用它，而不是在程序中重复使用硬编码的值。 常量在 C 语言程序中通常用于表示一个值，该值在程序中重复使用时容易出错，但其值不太可能改变。

例如，数学常数 PI 的值是一个高精度浮点数 3.14159265359，如果它很可能经常出现，则将其声明为常量并以其名称使用。

我们可以将 C 语言中的常量视为只读变量，因为它的值只能被后续使用，而不能被修改。

在 C 语言程序中，可以使用以下两种方式之一声明常量 -

• 使用 const 关键字

• 使用 #define 指令

让我们了解一下这两种在 C 语言中声明常量的方式C.

使用 const 关键字定义常量

声明常量的语法如下:-

const type NAME = val;

例如:

const float PI = 3.14159265359;

现在我们可以在任何表达式中使用 PI，就像使用任何变量一样。

示例

请看以下示例:-

#include <stdio.h>

int main(){
   const float PI = 3.14159265359;
   float radius = 5;
   float area = PI*radius*radius;
   printf ("area: %f", area);
   return 0;
}

输出

运行此代码，您将获得以下输出 -

area: 78.539818

但是，禁止更改常量的值。以下语句会导致编译器错误 -

const float PI = 3.14159265359;
PI=22/7;

此时，您将收到以下错误消息 -

error: assignment of read-only variable 'PI'

对于变量，您可以声明一个变量，并在程序中稍后为其赋值，但对于常量，您不能遵循相同的过程。

在 C 语言中，您可以声明一个常量而不为其赋值。但是，如果您之后尝试为其赋值，编译器将抛出错误。

const float PI;
PI = 3.14159265359;

此处，您将收到以下错误消息 -

error: assignment of read-only variable 'PI'

注意:"sizeof"返回"size_t"。"size_t"的无符号整数类型可能因平台而异。并且，它可能并非在所有情况下都是长整型。在这种情况下，我们使用"%zu"作为格式字符串，而不是"%d"。

这是因为编译器在声明时会分配一个随机的垃圾值，之后您无法更改该值。因此，您必须立即声明并初始化常量。

C 语言中的常量可以是任何数据类型，包括 int、float、char 等基本数据类型，以及 struct 等派生数据类型。

使用 #define 指令定义常量

使用 #define 预处理器指令 也是定义常量的有效方法。它的语法如下:-

#define name = value

请看以下示例:

#define PI = 3.14159265359

虽然这样定义的常量也可以在任何表达式中使用(就像使用 const 关键字的表达式一样)，但两者之间存在区别。

由#define指令创建的常量不会被编译器处理。相反，它们的行为类似于宏，其值在运行时被替换。

另一个显著的区别是，使用 #define 指令时，无需指定要分配给常量的值的数据类型。

示例:使用 #define 定义常量

下面是另一个使用 #define 指令定义常量的示例 -

#include <stdio.h>
#define LENGTH 10   
#define WIDTH  5
#define NEWLINE '
'

int main() {
   int area;  
   area = LENGTH * WIDTH;
   printf("length: %d width: %d", LENGTH, WIDTH);
   printf("%c", NEWLINE);
   printf("value of area : %d", area);
   return 0;
}

输出

运行此代码后，您将获得以下输出 -

length: 10 width: 5
value of area : 50

由于常量在 C 语言中也是标识符，因此它遵循构成标识符的所有规则。C 语言中的标识符区分大小写。因此，在 C 语言中定义常量时，通常使用大写字母，但这并非强制要求。

更改常量的值

根据定义，常量是不可变的。为什么要更改常量的值呢?我们使用的常量的值应该保持不变。为了能够更改其值，我们应该定义一个变量而不是常量。

我们已经知道，无法为已定义的常量赋值。不过，有一种解决方法可以将新值赋给常量。

该技术利用了C 语言中的指针的概念。指针是一个存储另一个变量地址的变量。由于它是一个变量，因此它的值可以更改。而且，这种更改会反映在原始变量中。

示例:更改常量的值

以下代码演示了如何使用指针机制更改常量的值 -

#include <stdio.h>
int main(){
   const int x = 10;
   printf("Initial Value of Constant: %d
", x);
    
    // y 是指向常量 x 的指针
    int* y = &x;
    
    // 赋新值
    *y = 100;
    printf("Value of Constant after change: %d", x);
    return 0;
}

输出

执行此代码后，您将获得以下输出 -

Initial Value of Constant: 10
Value of Constant after change: 100

请注意，此技术仅对使用 const 限定符定义的 常量 有效。

如果您已使用 #define 指令定义常量，则无法应用此过程。这是因为指针具有数据类型，并且其类型必须与要存储地址的类型相同。另一方面，使用 #define 指令定义的常量实际上没有数据类型。它实际上是一个宏，其值在运行时被替换。