C语言常量报错是什么原因？

下面我将详细解释这类错误的各种情况、原因以及如何解决。

错误的核心原因

编译器告诉你："嘿，你正在试图给一个只读的内存区域赋值，这是不允许的！"

这通常发生在以下几种情况：

1. 使用了 const 关键字修饰的变量。
2. 直接使用了字面量（如数字、字符串）。
3. 在函数参数中错误地使用了指针。

最常见的错误 - 修改 const 变量

这是最直接、最常见的 "constant expression" 错误。

错误示例

#include <stdio.h>
int main() {
    const int MAX_AGE = 100; // MAX_AGE 被声明为一个常量
    printf("MAX_AGE is: %d\n", MAX_AGE);
    // 尝试修改一个 const 变量
    MAX_AGE = 101; // 这里会出错！
    printf("Now MAX_AGE is: %d\n", MAX_AGE);
    return 0;
}

编译器错误信息 (以GCC为例)

test.c: In function 'main':
test.c:8:9: error: assignment of read-only variable 'MAX_AGE'
     8 |     MAX_AGE = 101;
       |         ^~~~~~

错误分析:

• const int MAX_AGE = 100; 告诉编译器，MAX_AGE 是一个常量,它的值在初始化后不能被改变。
• MAX_AGE = 101; 这行代码试图改变 MAX_AGE 的值，编译器在编译时就能发现这个违规操作,并报错。

如何解决

1. 移除修改操作：如果你确实需要一个在程序运行过程中不会改变的值,那就不要去修改它。

   const int MAX_AGE = 100;
   // ... 程序中使用 MAX_AGE，但不要修改它

2. 使用普通变量：如果你这个值确实需要被修改，那就不要使用 const 关键字。

   int max_age = 100;
   max_age = 101; // 这样就没问题了

在函数参数中错误地修改了 const 指针指向的内容

这种情况稍微复杂一些,是初学者容易混淆的地方。

错误示例

#include <stdio.h>
// 这个函数的意图是打印一个数组的元素
void print_array(const int *arr, int size) {
    // arr 是一个指向 const int 的指针
    // 这意味着我们不能通过 arr 来修改它所指向的整数值
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        // 尝试修改指针指向的值
        arr[i] = 0; // 这里会出错！
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
}
int main() {
    int my_array[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    print_array(my_array, 5);
    return 0;
}

编译器错误信息

test.c: In function 'print_array':
test.c:10:13: error: assignment of read-only location '*arr'
    10 |         arr[i] = 0;
       |             ^~~~

错误分析:

• const int *arr 的含义是：arr 是一个指针，它指向一个 const int（一个整型常量）。
• 这保证了指针所指向的数据是只读的，目的是为了安全。print_array 函数只需要读取数组内容，不需要修改它，所以使用 const 是一个好习惯。
• arr[i] 实际上是 *(arr + i) 的语法糖，意思是“获取 arr 指向的值”，试图给这个值赋 0，就等于修改了一个常量,所以编译器报错。

如何解决

1. 移除修改操作：如果函数确实不需要修改数据，那就不要修改,这是最安全的做法。

   void print_array(const int *arr, int size) {
       for (int i = 0; i < size; i++) {
           // 只读，不修改
           printf("%d ", arr[i]);
       }
   }

2. 修改函数签名：如果函数确实需要修改传入的数组，那么应该在声明指针时去掉 const。

   // 函数签名改为
   void modify_array(int *arr, int size) {
       for (int i = 0; i < size; i++) {
           arr[i] = 0; // 现在就没问题了
       }
   }

试图修改一个字面量

这种情况比较少见，但也是可能的，字面量是直接写在代码中的值，如 10、'a'、"hello"。

错误示例

int main() {
    // 尝试修改一个整型字面量
    10 = 20; // 绝对会出错！
    // 尝试修改一个字符串字面量（在C语言中，字符串字面量通常存储在只读内存区）
    char *str = "hello";
    str[0] = 'H'; // 在很多编译器和系统上，这会导致段错误或运行时崩溃
                  // 一些编译器可能会在编译时给出警告或错误
    return 0;
}

编译器错误信息

test.c: In function 'main':
test.c:4:5: error: expression is not assignable
    4 |     10 = 20;
       |     ^~

错误分析:

• 10 是一个字面量，它没有内存地址，只是一个值，你不能给一个值“赋值”,这是没有意义的。
• 字符串字面量 "hello" 通常被放在程序的只读数据段，试图修改它会导致未定义行为,通常是程序崩溃。

如何解决

• 不要这样做！ 字面量就是用来表示固定值的，不能修改，如果需要一个可变的字符串，请使用字符数组。

  // 正确做法
  char str[] = "hello"; // str 是一个字符数组，存储在栈上，是可修改的
  str[0] = 'H'; // 现在可以安全地修改
  printf("%s\n", str); // 输出 "Hello"

在 switch 语句中使用非常量表达式

switch 语句的 case 标签必须是整型常量表达式，这意味着它必须在编译时就能计算出值,并且不能是变量。

错误示例

#include <stdio.h>
int main() {
    int choice = 2;
    const int C = 5;
    switch (choice) {
        case 1:
            printf("One\n");
            break;
        case choice: // 错误！choice 是一个变量
            printf("Two\n");
            break;
        case C: // 这是允许的！C 是一个 const 变量，它的值在编译时是已知的
            printf("Five\n");
            break;
        default:
            printf("Other\n");
    }
    return 0;
}

编译器错误信息

test.c: In function 'main':
test.c:11:10: error: case label does not reduce to an integer constant
   11 |         case choice:
      |              ^~~~~~

错误分析:

• case 标签需要编译器在编译代码时就确定好跳转的地址，而 choice 是一个运行时才能确定值的变量,编译器无法处理。
• const int C = 5; 之所以可以，是因为 C 的值在编译时是固定的（即使你不能通过代码修改它），编译器可以用 5 来代替它。

如何解决

• 使用 if-else if-else 结构：当条件不是常量时，这是唯一的选择。

  if (choice == 1) {
      printf("One\n");
  } else if (choice == 2) {
      printf("Two\n");
  } else if (choice == C) { // C 仍然可以使用
      printf("Five\n");
  } else {
      printf("Other\n");
  }

当你遇到 "constant" 相关的错误时，首先找到错误行号，然后检查该行是否属于以上四种情况之一,问题都能迎刃而解。