const 和#define 的區別

// 案例:
const int NUM = 100;
#define NUM 100;
1、兩者的區別(C語言)

(1) 編譯器處理方式不同
  #define宏是在預處理階段展開。
  const常量是編譯運行階段使用。
(2) 類型和安全檢查不同
  #define宏沒有類型,不做任何類型檢查,僅僅是展開。
  const常量有具體的類型,在編譯階段會執行類型檢查。
(3) 存儲方式不同
  #define宏僅僅是展開,有多少地方使用,就展開多少次,不會分配內存。(宏定義不分配內存,變量定義分配內存。)
  const常量會在內存中分配(可以是堆中也可以是棧中)。
(4) const 可以節省空間,避免不必要的內存分配。 例如:
#define NUM 3.14159 //常量宏
const doulbe Num = 3.14159; //此時并未將Pi放入ROM中 ......
double i = Num; //此時為Pi分配內存,以后不再分配!
double I= NUM; //編譯期間進行宏替換,分配內存
double j = Num; //沒有內存分配
double J = NUM; //再進行宏替換,又一次分配內存!
const定義常量從匯編的角度來看,只是給出了對應的內存地址,而不是象#define一樣給出的是立即數,所以,const定義的常量在程序運行過程中只有一份拷貝(因為是全局的只讀變量,存在靜態區),而 #define定義的常量在內存中有若干個拷貝。
(5) 提高了效率。 編譯器通常不為普通const常量分配存儲空間,而是將它們保存在符號表中,這使得它成為一個編譯期間的常量,沒有了存儲與讀內存的操作,使得它的效率也很高。
(6) 宏替換只作替換,不做計算,不做表達式求解;
宏預編譯時就替換了,程序運行時,并不分配內存。

2、const 和 #define的比較(C++)

在C++ 中,可以用const來定義常量,也可以用 #define來定義常量。但是前者比后者有更多的優點:
(1) const常量有數據類型,而宏常量沒有數據類型。編譯器可以對前者進行類型安全檢查。而對后者只進行字符替換,沒有類型安全檢查,并且在字符替換可能會產生意料不到的錯誤(邊際效應)。
(2) 有些集成化的調試工具可以對const常量進行調試,但是不能對宏常量進行調試。

l 【規則5-2-1】在C++ 程序中只使用const常量而不使用宏常量,即const常量完全取代宏常量。
5.3 常量定義規則
l 【規則5-3-1】需要對外公開的常量放在頭文件中,不需要對外公開的常量放在定義文件的頭部。為便于管理,可以把不同模塊的常量集中存放在一個公共的頭文件中。
l 【規則5-3-2】如果某一常量與其它常量密切相關,應在定義中包含這種關系,而不應給出一些孤立的值。

//案例:
const  float   RADIUS = 100;
const  float   DIAMETER = RADIUS * 2;
3、類中的常量

有時我們希望某些常量只在類中有效。由于#define定義的宏常量是全局的,不能達到目的,于是想當然地覺得應該用const修飾數據成員來實現。const數據成員的確是存在的,但其含義卻不是我們所期望的。const數據成員只在某個對象生存期內是常量,而對于整個類而言卻是可變的,因為類可以創建多個對象,不同的對象其const數據成員的值可以不同。

// 案例: const成員變量不能在類中初始化
class A
{
  const int SIZE = 100; // 錯誤,不能在類中聲明初始化const成員變量
  int a[SIZE];                 // 錯誤,SIZE是未知變量
};
// 案例: const 成員變量只能在構造函數中初始化
    class A
    {…
        A(int size);       // 構造函數
        const int SIZE ;  
    };
    A::A(int size) : SIZE(size) // 構造函數的初始化表
    {
      …
    }
    A  a(100);  // 對象 a 的SIZE值為100
    A  b(200);  // 對象 b 的SIZE值為200
// 案例:  在類中建立恒定的常量,我們應該借用枚舉(enum)
class A
{
  enum // 枚舉enum列舉常量
  {
      SIZE1 = 100,
      SIZE2 = 200
  };
  int arr1[SIZE1];
  int arr2[SIZE2];
};

枚舉常量優點:不會占用對象的存儲空間,它們在編譯時被全部求值。
枚舉常量缺點:其隱含數據類型是整數,其最大值有限,且不能表示浮點數

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