声明局部变量为const有什么好处吗？

Question

如果我有一个只存在很短时间的函数，将颜色列表设置为常量会有什么不同吗？

string getrandcolor(){
    const string colors[5] = {"red", "blue", "green", "yellow", "purple"};
    return colors[rand() % 5];
}

注意：实际的颜色列表包含数百种颜色，而不仅仅是我展示的小样本，不确定这是否会产生影响。

Answer 1

它可以防止您意外覆盖本来不想更改的变量。 “哎呀！”——保护可能是

const

最重要的功能。

假设编译器可以通过知道变量不应该改变来推测某种优化，但我的测试从未发现在您描述的情况下真正做了一些有意义的事情。

const static does 在您的特定代码示例中具有重要的区别。因为您的 color[] 数组是本地的，所以每次调用

getrandcolor()

函数时都必须重新构造它。这意味着每次调用

getrandcolor()

时，字符串构造函数都会运行五次，这是非常浪费的。 const static 意味着数据仅构造一次（函数第一次运行时）并放入共享内存空间。

Answer 2

在性能方面？不，可能不会。看起来你的数组也可能是

static

，然后也许是是。

在代码风格方面？可能吧。虽然添加

const

会让你的代码有点冗长，但它也清楚地表明数据是不可修改的。这既记录又安全。

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理想情况下，C++ 中的所有对象默认都是常量，您必须编写

mutable

才能使它们成为变量。一切都倒退了！

Answer 3

如果您谈论的是性能，那么：不，它应该没有任何区别。

Answer 4

通过将局部变量声明为 const，您可以获得以下好处：

• 正确性：编译器将确保您不会意外更改变量的值。
• 清晰度：你清楚地记录了该变量是一个常量。

（顺便说一句，我不确定该特定示例中的常量是什么。很快就会...）

Answer 5

谈论性能和代码可读性，您应该在函数外部创建“颜色”变量（因为一百个大小的数组是相当大量的代码，掩盖了函数的逻辑）或者在初始化函数中，或者在全球层面。 如果您不考虑提取此变量，至少将其设为静态。

如果该数组仅在程序执行期间的短时间内使用，您可以考虑在第一次调用 getcolors 之前填充它，并最终在您确定不再需要它时释放它。

Answer 6

稍微不同的示例：

const int *global_ptr = 0;

void bar();

void foo() {
    int x = 1;
    global_ptr = &x;
    bar();
    std::cout << x << "\n";
}

编译器无法优化最后一行以使用值

1

，因为就其所知，

bar()

采用

global_ptr

的值，将其转换为

int*

，并通过它修改

x

。这将是有点冒险的编码，但是只要引用对象确实可变，放弃 const 限定符和变异是有效的，因此编译器必须允许它。

但是，如果

x

被标记为

const

，那么 bar() 放弃 const 并进行变异将是

invalid

，因此优化器可以自由地假设

x

仍然保留值

1

，当已打印。

优化器确实会识别这种优化的编译时常量，因此看到它对发出的代码产生影响我不会感到惊讶。我不知道这对性能有多大影响。生成这样的情况并不难：识别一个常量可以用一些（更便宜的）位调整来替换（昂贵的）除法，或者可以允许涉及

x

和一堆其他常量的表达式在编译时而不是运行时计算.

此外，链接时优化可能允许内联

bar

，在这种情况下，链接时优化器可以更仔细地检查其内容，并且即使在非常量情况下也可能能够排除其修改

x

.

但是，在您的示例中，对

colors

的引用不能转义为未知代码，因此不会出现差异。不管怎样，const string 可能比 const int 更难优化，所以你通过使用

const

来实现一些出色的优化的机会就更小了。