C 中数组的 const 和 typedef

Question

在 C 中，可以 typedef 一个数组，使用这种结构：

typedef int table_t[N];

这里，table_t现在定义为N个int的数组。任何声明为 table_t t; 的变量现在将表现为 int 的普通数组。

这种构造的要点是在函数中用作参数类型，例如：

int doSomething(table_t t);

相对等效的函数原型可能是：

int doSomething(int* t);

第一个构造的优点是它强制 N 作为 table 的大小。在许多情况下，强制执行此属性比依赖程序员正确找出此条件更安全。

现在一切都好了，只是为了保证table的内容不被修改，需要使用const修饰符

下面的语句比较容易理解：

int doSomething(const int* t);

现在，doSomething 保证它不会修改作为指针传递的 table 的内容。现在，这个几乎等效的结构怎么样？ :

int doSomething(const table_t t);

这里的 const 是什么？ table 的内容或指向 table 的指针？如果指针是 const，是否有另一种方法（C90 兼容）来保留定义 table 大小的能力并告知其内容将为 const？

请注意，有时也需要修改table的内容，因此const 属性不能嵌入到typedef定义中。

[编辑] 感谢您迄今为止收到的出色答复。总结一下：

typedef 强制大小 N 的最初假设是完全错误的。它的行为基本上与普通指针相同。
const 属性的行为也与指针相同 （与指针类型的 typedef 形成鲜明对比，如下面的@random 所强调)
要强制执行大小（这不是最初的问题，但现在变得非常重要...），请参阅 Jonathan's answer

Answer 1

table 的内容将保持不变。使用此代码轻松检查。

#include<stdio.h>

typedef int table_t[3];
void doSomething(const table_t t)
{
    t++;    //No error, it's a non-const pointer.
    t[1]=3; //Error, it's a pointer to const.

}

int main()
{
    table_t t={1,2,3};
    printf("%d %d %d %ld",t[0],t[1],t[2],sizeof(t));
    t[1]=5;
    doSomething(t);
    return 0;
}

Answer 2

首先，你错了，函数原型

int doSomething(table_t t);
int doSomething(int* t);

完全等价。对于函数参数，第一个数组维度总是被重写为指针。所以无法保证接收到的数组大小。

const——对数组的限定总是适用于数组的基类型，所以两个声明

const table_t a;
int const a[N];

是等价的，对于函数参数我们有

int doSomething(const table_t t);
int doSomething(int const* t);

Answer 3

标准 6.7.6.3 说：

A declaration of a parameter as ‘‘array of type’’ shall be adjusted to ‘‘qualified pointer to type’’

意思是当你将函数参数声明为const int数组类型时，它会衰减为指向const int（数组中的第一个元素）的指针。在这种情况下相当于 const int*。

另请注意，由于上述规则，指定的数组大小不会增加额外的类型安全性！这是C语言的一大缺陷，但就是这样。

不过，像您一样声明具有固定宽度的数组是个好习惯，因为静态分析器或聪明的编译器可能会产生关于不同类型的诊断。

Answer 4

The merit of the first construction is that it enforces N as the size of the table.

我不确定你在这里的意思。在什么情况下会 "enforce" 呢？如果你声明一个函数为

int doSomething(table_t t);

数组大小将不强制执行。我命令强制尺寸，你必须走不同的路线

int doSomething(table_t *t); // equivalent to 'int (*t)[N]'

What is const here ?

至于 const... 当 const 应用于数组类型时，它 "drops down" 一直到数组元素。这意味着 const table_t 是常量 int 的数组，即它等同于 const int [N] 类型。这样做的最终结果是数组变得不可修改。在函数参数声明上下文中 const table_t 将被转换为 const int *.

但是，请注意一个特殊的细节，在这种情况下不是很明显：数组类型本身仍然是非 const 限定的。是个元素变成了const。事实上，在 C 中不可能对数组类型本身进行 const 限定。任何这样做的尝试都会对单个元素进行 "sift down" 的 const 限定。

这种特性导致数组常量正确性方面的相当不愉快的后果。例如，此代码不会在 C 中编译

table_t t;
const table_t *pt = &t;

尽管从 const 正确性的角度来看它看起来很无辜，并且可以针对任何非数组对象类型进行编译。 C++ 语言更新了它的 const-correctness 规则来解决这个问题，而 C 继续坚持它的旧方式。

Answer 5

数组类型和指针类型不是 100% 等价的，即使在这种情况下您最终会得到函数参数的 a 指针类型。您的错误是假设 const 如果是指针类型，它会以相同的方式行事。

扩展 ARBY 的示例：

typedef int table_t[3];
typedef int *pointer_t;

void doSomething(const table_t t)
{
    t++;    //No error, it's a non-const pointer.
    t[1]=3; //Error, it's a pointer to const.
}

void doSomethingElse(const pointer_t t)
{
    t++;    //Error, it's a const pointer.
    t[1]=3; //No error, it's pointer to plain int
}

它确实与 const int * 类似，但 const pointer_t 相当于 int * const。

（另外，免责声明，POSIX 不允许以 _t 结尾的用户自定义名称，它们保留用于将来扩展）

C 中数组的 const 和 typedef

const and typedef of arrays in C

c

arrays

typedef

constants