【c++】#define(宏定義)和const(常量)

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c++中的const和#define

? ? ?C++ 語言可以用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,原因是:

? ? (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,并且在字符替換時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。

現在結合具體的例子來總結#define和const的區別:

比如我想讓RADIUS的值為100,并且為了方便程序易修改,我可以這樣寫:

#define RADIUS 100;

或者

const float RADIUS = 100;

上面是將RADIUS進行宏定義,下面是將RADIUS定義成const常量。

define和const的區別

(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 PI 3.14159 ?//常量宏

? ? const double Pi=3.14159; ?//此時并未將Pi放入ROM中?

? ? double i=Pi; ?//此時為Pi分配內存,以后不再分配!

? ? double I=PI; ?//編譯期間進行宏替換,分配內存

? ? double j=Pi; ?//沒有內存分配

? ? double J=PI; //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。

如何在c++中定義const常量

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。

2. 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。

3. 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。例如:

const? float?? RADIUS = 100;

const? float?? DIAMETER = RADIUS * 2;

c++的class(類)中定義const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,于是很自然地覺得應該可以用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。

? ? 不能在類聲明中初始化const數據成員。以下用法是錯誤的,因為類的對象未被創建時,編譯器不知道SIZE的值是什么。

class A

{

? ? …

? ? const int SIZE = 100; // 錯誤,企圖在類聲明中初始化const數據成員

? ? int array[SIZE];?????? // 錯誤,未知的SIZE

};

? ? 不能在類聲明中初始化const數據成員,那怎么辦呢?

? ? const數據成員的初始化只能在類構造函數的初始化表中進行,例如:

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

{

? ? …

}

? ? 外界調用構造函數:

A? a(100);? // 對象 a 的SIZE值為100

A? b(200);? // 對象 b 的SIZE值為200

? ? 怎樣才能建立在整個類中都恒定的常量呢?別指望const數據成員了,應該用類中的枚舉常量來實現。例如:

class A

{

? ? …

? ? enum { SIZE1 = 100, SIZE2 = 200}; ? //枚舉常量

? ? int array1[SIZE1];

? ? int array2[SIZE2];

};

? ? 枚舉常量不會占用對象的存儲空間,它們在編譯時被全部求值。枚舉常量的缺點是:它的隱含數據類型是整數,其最大值有限,且不能表示浮點數(如PI=3.14159)。sizeof(A) = 1200;其中枚舉部長空間。

enum? EM { SIZE1 = 100, SIZE2 = 200}; ? ?//枚舉常量sizeof(EM) = 4

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