C++的常量折叠（三）

背景知识

在开始之前先说一下符号表，这个编译器中的东西。下面看一下百度百科中的描述：

符号表是一种用于语言翻译器中的数据结构。在符号表中，程序源代码中的每个标识符都和它的声明或使用信息绑定在一起，比如其数据类型、作用域以及内存地址。
符号表在编译程序工作的过程中不断收集、记录和使用源程序中一些语法符号的类型和特征等相关信息。这些信息一般以表格形式存储于系统中。如常数表、变量名表、数组名表、过程名表、标号表等等，统称为符号表。对于符号表组织、构造和管理方法的好坏会直接影响编译系统的运行效率。

还有一个问题：前面说的似乎很让人烦，既然声明成了const，干嘛还老修改啊？

根据C++标准，对于修改const变量，属于：未定义行为（指行为不可预测的计算机代码），这样一来此行为取决于各种编译器的具体实现（即不同编译器可能表现不同）。

看到了吧，C++标准是不提倡这么玩的。

 

下面看一下前面说的那个对照程序：

int main()
{
    int i0 = 11;

    const int i = 0;         //定义常量i
    int *j = (int *) &i;   //看到这里能对i进行取值，判断i必然后自己的内存空间
    *j = 1;                  //对j指向的内存进行修改
    printf("0x%p\n0x%p\n%d\n%d\n",&i,j,i,*j); //观看实验效果
    
    const int ck = 9;     //这个对照实验是为了观察，对常量ck的引用时，会产生的效果
    int ik = ck;

    int i1 = 5;           //这个对照实验是为了区别，对常量和变量的引用有什么区别
    int i2 = i1;

    return 0;
}

同时把i的声明那条语句改成：

const volatile int i = 0;         //定义常量i

我们知道volatile是告诉编译器在翻译源码到汇编语言（机器码）的过程中，不要优化。把源码中对i的访问，翻译成每次都要去内存中抓取数据（这里是在做编译工作，只是把对应的源码翻译成汇编语言），而不是从符号表（常量表）中抓取数据。所以加上volatile关键字的i的访问都是去内存中拿数据，不去常量表中。

现在还有个问题，如果我加上volatile关键字，那么每次对i的访问的语句都被翻译成了”去看内存里的数据“这种行为的汇编语言，不会有常量替换的过程了，那么下面的语句是不是合法了呢？

i = 10；

你修改了常量的值，怎么可能合法呢？但是按照上面的说法对于const volatile int类型的i似乎又是合法的。问题出在了这里：

编译器的一部分工作流程是这样的：语法检测->预编译（宏替换，常量替换，*（&i）恒等于i等优化）->编译。所以i = 10这句话在语法检查这个阶段，看到你对一个const常量赋值，就已经报错了，根本到不了编译这个阶段。

但是有的一些编译器似乎无视这个volatile关键字，下面看一下测试的结果：

（1）看vc6.0的结果：

没有volatile关键字的：

有volatile关键字的：

即在VC++6.0编译环境下，在const变量定义时添加volatile修饰符，与不添加效果是一样的。编译器都采取了优化（甚至把编译器优化选项关闭还是如此，无奈了）。

（2）vs2010和g++的测试结果是一样的：

没有volatile关键字：

有volatile关键字：

所以：不建议修改const变量的值，即使修改也要熟悉当前使用的编译器对于该 未定义行为 是如何解释的。