Указатели и память

Правильное использование const в C и C++

В этом уроке вы будете объявлять данные только для чтения с помощью const и различать способы сочетания const с указателями.

Введение

Ключевое слово const позволяет функции пообещать, что она не изменит полученные данные. Если кто-то случайно изменит данные с пометкой const, компилятор сразу сообщит об ошибке. Код становится безопаснее, а читателю легко понять, какие функции могут менять данные.

Главное

Указатель должен указывать только на существующий объект нужного типа или быть равен null.
Каждую выделенную область памяти нужно освободить ровно один раз.
Явно обозначайте, какая функция владеет памятью (ownership), а какие данные только читаются (const).

Примеры кода на C и C++

Запустить →

main.c

#include <stdio.h>

int sum(const int *values, size_t count) {
    int total = 0;
    for (size_t i = 0; i < count; ++i) total += values[i];
    return total;
}

int main(void) {
    const int values[] = {2, 4, 6};
    printf("%d\n", sum(values, 3));
    return 0;
}

Результат выполнения

C++

Запустить →

main.cpp

#include <array>
#include <iostream>

int sum(const std::array<int, 3>& values) {
    int total = 0;
    for (int value : values) total += value;
    return total;
}

int main() {
    const std::array values{2, 4, 6};
    std::cout << sum(values) << '\n';
}

Результат выполнения

Сравнение C и C++

Параметр const int *values означает, что функция sum читает элементы массива, но не меняет их. Читайте объявление, начиная с имени переменной: указатель на константные данные (const int *) защищает значение, на которое указывает, а константный указатель (int * const) нельзя перенаправить на другой адрес. В C++ есть также константные функции-члены, которые обещают не менять состояние объекта.

Владение памятью и её освобождение полностью лежат на программисте.

C++

Контейнеры и RAII автоматически освобождают ресурсы, когда заканчивается время жизни объекта.

Упражнения для практики

Запустите обе версии, а затем измените код, чтобы увидеть разницу в безопасности, которую даёт каждый язык.

Проверьте работу с нулевыми указателями и при ошибках выделения памяти.
Запустите программу с AddressSanitizer и UndefinedBehaviorSanitizer, чтобы найти ошибки работы с памятью.
Явно обозначьте, какой указатель владеет памятью, а какой служит только для чтения.