c中const指针与typedef和函数声明的交互

Question

我这里有这段代码：

#include <stdio.h>

int add(const int* x, const int* y);

int main()
{
    int x = 4;
    int y = 3;

    printf("%d", add(&x, &y));

    return 0;
}

int add(int* x, int* y)
{
    return *x + *y;
}

编译时出现错误：添加类型冲突
我知道我必须将 const 放入函数定义的参数中。
但是如果我像这样在代码中添加一个 typedef：

#include <stdio.h>

typedef int* int_ptr;

int add(const int_ptr x, const int_ptr y);

int main()
{
    int x = 4;
    int y = 3;

    printf("%d", add(&x, &y));

    return 0;
}

int add(int_ptr x, int_ptr y)
{
    return *x + *y;
}

它编译并给了我输出：7
为什么会这样？

Answer 1

在const int* x中，const int是说明符，*x是声明符。（这种分离由 C 的形式语法指定，并且是将声明写成 int* x 错误表示语法的原因。）这个声明说 *x 是一个 const int，意思是 x 是指向 const int.

的指针

在typedef int* int_ptr中，typedef int是说明符，*int_ptr是声明符。声明说 *int_ptr 是一个 int，而 typedef 是一个特殊的说明符，它修改它以便 int_ptr 被声明为一个类型，而不是一个对象（变量).

在const int_ptr x中，const int_ptr是说明符，x是声明。所以这个声明说 x 是 const int_ptr.

这里const是修改int_ptr； const int_ptr x 表示 x 是指向 int 的 const 指针。在const int *x中，const修改了int，所以它说*x是指向const int的指针，意思是x是指向const int.

在大多数情况下，当使用参数类型列表声明函数时，参数必须在函数的每个声明中具有兼容的类型。但有一个例外：C 2018 6.7.6.3 15 says:

… (In the determination of type compatibility and of a composite type, … each parameter declared with qualified type is taken as having the unqualified version of its declared type.)

这表示，在确定 int add(const int_ptr x, const int_ptr y) 是否与 int add(int_ptr x, int_ptr y) 兼容时，忽略 const 限定符。那么参数类型相同，所以函数声明是兼容的。

在int add(const int *x, const int *y)中，x和y不符合const。他们指向const int，但他们本身并不是const。也就是说，x的指针是可以改变的（不是const）。它指向的东西是 const 的事实并不能使它成为 const。所以关于忽略函数参数中的限定符的规则在这里不适用； x 和 y 没有限定符。所以 int add(const int *x, const int *y) 和 int add(int *x, int *y) 没有兼容的参数类型。

关于忽略参数类型中的限定符这一规则的原因是限定符只影响对象，而不影响值。如果我们有一个对象 x 是 const，它不应该被改变（通过那个类型）。但是，如果我们从 x 中得到 int 值 3 并在表达式中使用它，那么说 3 是 const 就没有意义了。它只是一个在表达式中使用的值；没有分配给它的内存，我们可以在其中存储一个将 3 更改为 4 的新值。从 const int 检索到对象的值后，它只是一个 int.

类似地，如果我们有一个volatile int x，volatile意味着编译器每次在表达式中使用时都必须得到x的值，因为volatile 意味着某些东西可能会以编译器不知道的方式改变 x 的内存。但是，一旦我们从内存中获得 x 的值，它就只是一个值。我们已经完成了“你必须从内存中获取它”的部分，因此 volatile 不再起作用。

由于函数参数总是按值传递，因此限定符与调用者无关。当使用 void foo(const int x) 声明函数时，const 在函数内部具有含义：如果函数内部的任何内容试图使用其 [=30= 修改 x，编译器必须发出诊断]-限定类型。但调用者并不关心：调用者只传递一个值。函数启动时，它为自己创建了一个局部的x，而那个x就是const，但是对调用者没有影响。所以 void foo(int x) 和 void foo(const int x) 是兼容的函数声明。

c中const指针与typedef和函数声明的交互

Interaction between const pointer and typedef and function declaration in c

c

pointers

typedef

constants