Mis on const C keeles? | Algajatele lihtne juhend koos näidetega

By 佐川 直弘 | Naohiro Sagawa (運営者)

※記事内に広告を含みます。Amazonアソシエイトとして適格販売により収入を得ています。　

1. Mis on const C keeles?

Kui kirjutad programme C keeles, võib const märksõna aidata vältida olukordi, kus muutuja väärtust muudetakse kogemata. const tähendab sisuliselt: “seda muutuja väärtust ei tohi muuta!” Kui väärtus on määratud, siis ei saa seda enam hiljem muuta.

Vaata näiteks järgmist koodi:

const int x = 10;
x = 20;  // Tekib viga!

Nagu näha, määrates x väärtuse konstantsena, saab selle väärtuse fikseerida ning välistada juhuslikud muudatused. See aitab hoida kogu programmi stabiilsena — justkui peataksid muutuja “vabaduskarje”.

2. Miks peaks kasutama const-i?

2.1 Suurendab koodi turvalisust

const aitab vähendada riski, et muutujaid või andmeid muudetakse tahtmatult. Näiteks kui muudame kogemata olulise seadistusväärtuse või konstandi, võib programm muutuda ebastabiilseks. const kasutamine aitab selliseid olukordi vältida.

2.2 Võimaldab kompilaatoril paremini optimeerida

const annab kompilaatorile märku, et väärtus ei muutu, mis võimaldab teha tõhusamaid optimeerimisi. Eriti siis, kui const muutujat kasutatakse sageli, saab seda salvestada vahemällu, mis parandab jõudlust.

2.3 Parandab loetavust ja meeskonnatööd

const kasutamine on hea tava, mis muudab koodi loetavamaks. Meeskonnatöös annab see teistele arendajatele selge sõnumi, et “seda väärtust ei tohi muuta”, aidates vältida tahtmatuid muudatusi.

3. Pöörame tähelepanu: const ja osutid

const ja osutite (pointerite) kombinatsioon võib C keelt õppides olla üks segadust tekitavamaid teemasid. const-i asukoht muudab seda, mida tohib või ei tohi muuta – kas osuti enda aadressi või väärtust, millele see osutab.

• const int *p;
  Selles näites ei tohi muuta väärtust, millele p osutab (ehk *p on konstantne). Kuid osutit p ennast võib suunata mujale.
• int *const p;
  Siin ei tohi muuta osutit p ennast – see jääb samale aadressile osutama. Kuid väärtust, millele p osutab (*p), võib muuta.
• const int *const p;
  See variant tähendab, et ei osuti p ega väärtus, millele ta osutab, ei ole muudetavad. See on täielik “muutmatu” seisund.

Osutid on väga võimsad, aga ka kergesti vigade allikaks. Seega tasub hoolikalt jälgida, kuhu täpselt const paigutatakse.

4. Praktilised näited const kasutamisest

4.1 const funktsiooni argumentides

Kui edastad funktsioonile massiivi või osuti ja ei soovi, et andmeid funktsiooni sees muudetakse, kasuta const-i. Näiteks allolevas koodis tagab const, et massiivi sisu jääb muutumatuks:

void printArray(const int arr[], int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("
");
}

Sel viisil saab andmeid ohutult funktsioonis lugeda ilma nende väärtusi muutmata.

4.2 const kasutamine otsingutabelites

Kui sul on andmed, mida ei ole vaja programmi käivitamise ajal muuta (näiteks otsingutabelid), siis on hea tava kasutada const-i. Allpool olevas näites on nädalapäevad defineeritud muutumatu stringi massiivina:

const char *days[] = {"Monday", "Tuesday", "Wednesday"};

Tänu const-ile kasutatakse neid andmeid programmis turvaliselt ning need ei muutu kogemata.

5. const kasutamise vead ja ettevaatusabinõud

5.1 Näide valest const kasutamisest

Kui kasutad const-i valesti, võib see põhjustada ootamatut käitumist või kompileerimisvigu. Vaata järgmist näidet:

void modifyArray(const int arr[], int size) {
    arr[0] = 10;  // Kompileerimisviga!
}

Selles funktsioonis üritatakse muuta massiivi arr esimest elementi, kuid kuna see on tähistatud const-iga, annab kompilaator vea. const garanteerib, et andmeid ei tohi muuta – ja kui proovid seda rikkuda, tekib viga.

5.2 const ja tüübi teisendamise (cast) ohud

Tehniliselt on võimalik const-i eemaldada, kasutades const_cast-i, kuid see on väga riskantne. Eriti ohtlikuks muutub see süsteemispetsiifilistes olukordades või kui see põhjustab määratlemata käitumist. Üldiselt tuleks seda vältida. Turvalise koodi kirjutamiseks on oluline austada const-i tähendust ja piiranguid.

6. Kokkuvõte

const on C keeles oluline tööriist, mis aitab parandada koodi turvalisust ja optimeerida jõudlust. Kui kasutad const-i õigesti muutujate ja osutite puhul, aitab see hoida programmi stabiilsena ja vähendada vigade tekkimise riski.

Kui kirjutad järgmist programmi, proovi teadlikult kasutada const-i seal, kus väärtused ei peaks muutuma. Võib-olla märkadki üllatusega: “Ahhaa! Siin olekski saanud const-i kasutada!” – ja just nii muutub su kood tugevamaks ja selgemaks.