聲明為 const，但定義為非常量，C

Question

在我的標題中聲明一個 const 變量是否有效，但將其定義為非常量變量以供內部使用？

Answer 1

在 header 文件中聲明變量的唯一合乎邏輯的方法是將它們聲明為extern

由於#include僅將 header 文件的文本插入到源代碼文件（ https://godbolt.org/z/nor8nz ）中，您可以在單個源文件中簡單地測試您的想法：

extern const int x;

int x;

https://godbolt.org/z/PWEzGM

你會得到錯誤：

1
ARM gcc 8.2
- 347ms

<source>:4:5: error: conflicting type qualifiers for 'x'
 int x;
     ^
<source>:2:18: note: previous declaration of 'x' was here
 extern const int x;
                  ^
Compiler returned: 1

Answer 2

不，這會導致未定義的行為。

C17 6.6.7 (2):

所有引用相同 object 或 function 的聲明應具有兼容類型； 否則，行為未定義。

6.7.3 (11):

對於要兼容的兩個限定類型，兩者都應具有兼容類型的相同限定版本； 說明符或限定符列表中類型限定符的順序不影響指定的類型。

由於const是限定符，因此int和const int等類型不兼容，因此具有相同 object 的int和const int聲明是未定義的行為。 （並且 object 的定義本身就是一個聲明，所以它很重要。）

在實踐中，許多可能的不良后果之一可能是在具有const聲明的源文件（翻譯單元）中，編譯器可能會假定該變量實際上是常量，並且可能無法注意到它是否被修改。 例如，如下代碼：

#include <stdio.h>
extern const int x;
void bar(void);
void foo(void) {
    printf("%d\n", x);
    bar();
    printf("%d\n", x);
}

可以在調用bar()時將x的值緩存在被調用者保存的寄存器中，因此總是會打印兩次相同的值。 參見神螺栓。 即使另一個文件包含

int x = 5;
void bar(void) {
    x = 6;
}

Answer 3

我希望有更好的答案可以解決有關有效性的直接問題。

但這幾乎可以肯定是一種不好的方法。 我的建議是使用 function 來代替返回值。 另一種選擇是使用指向 const 的指針。 就像是：

int x;
int *const ptr = &x;

以您描述的方式使用全局變量是危險的領域。 如果我想做那樣的事情，我可能會接受我必須非常小心。

有人可能會想使用這樣的指針：

const int x;
int *ptr = &x; // Bad, bad idea

但不要嘗試這樣做，因為它會調用未定義的行為。 資料來源：我們可以通過指針更改用 const 定義的 object 的值嗎？