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define、const&inline

C/C++基础 弦苦 1346次浏览 0个评论

1.#define宏的用法

#define用宏名代替一个字符串,这样便于修改,提高了程序的可移植性。编译器在编译预处理时只对宏做文本替换,而不进行类型检查,所以替换后可能产生一些副作用。

带参数的宏类似于函数调用,但是宏替换不是函数,二者不是一回事。

#define square(n) (n)*(n)

for(int i=1;i<6;i++) printf(“%d/n”,square(i++));

以上语句执行输出的结果为:1925

因为square(i++)被替换为(i++*( i++),第一次执行后,i执行两次自增变为3……。

const的常量是一个Run-Time的概念,他在程序中确确实实的存在可以被调用、传递。而#define常量则是一个Compile-Time概念,它的生命周期止于编译期:在实际程序中只是一个常数、一个命令中的参数,没有实际的存在。故使用宏,程序运行得较快,宏替换不占运行时间,只占编译时间;而使用函数调用,占有空间较小。

2.const声明常量的用法

int const a;<==>const int a;//声明一个整数a,其值不可修改。
const int a=15;//可以声明时进行初始化以保常值。
int *pi;//pi是一个普通的指向整型的指针。
int const *pci;//const修饰的是int,pci是一个指向整型常量的指针,可以修改指针的值,但是不能修改它所指向的值,即无论pci指向哪一个sizeof(int)内存单元,其单元内容都是常整值。等效于const int *pci,const int指针类型,即指向const int。
int* const cpi;//const修饰的是int*,cpi是一个指向整型的常量指针,此时指针是常量,它的值无法修改,但可以修改它所指向的整型值,即无论cpi指向一个固定的sizeof(int)内存单元,其单元内容可以改变。
int const *const cpci;//第一个const修饰int,即后面的指针cpci指向整型常量;第二个const修饰int*,即指针也是常量。故无论是指针本身还是它所指向的值都是常量,不允许修改。</span>

以下为示例程序片段: 

int n1 = 2009;
int n2 = 2012;

// 1.non-const pointer, point to const data
// const出现在星号左边,表示被指物为常量,即pn1为指向常量的指针。此时,可对pn1进行赋值更改所指,但试图通过*号解引用赋值修改pn1指向的内容是非法的。
const int* pn1 = &n1; // 等效于int const *pn1 = &n1;
pn1 = &n2; // OK
// *pn1 = n2; // error

// const pointer, point to non-const data
// const出现在星号右边,表示指针值为常量,即pn2为指针常量。此时,可通过*号对pn2进行解引用赋值修改所指内容,但试图对pn2进行赋值更改所指的操作是非法的。
int* const pn2 = &n1; // int* pn2 const = &n1;为不合法的表达式!
*pn2 = n2; // OK
// pn2 = &n2; // error

// const pointer, point to const data
// const出现在星号两边,从右往左解读const,两个const依次指针值及所指物均为常量,即pn3为指向常量的常量指针。此时,可通过*对pn3进行解引用(*pn3)取值,但试图对pn3或*pn3进行赋值更改的操作都是非法的。
const int* const pn3 = &n1; // 等效于int const * const pn3 = &n1;
// pn3 = &n2; // error
// *pn3 = n2; // error

3.#defineconst定义常量

#define SIZE 20// 结尾不加分号

constint size=20; // 以分号结尾

在这种情况下,使用#define比使用const变量好。因为只要允许使用字面值常量的地方都可以使用前者,比如声明数组的长度。const变量只能用于允许使用变量的地方。

const用于定义“常值变量”(readonly),编译器替换变量size时会进行严格的类型检查,只有当sizeint型变量是才替换。

const默认变量类型为int型,const PI=3.1415;定义了一个名为PI的变量, 但是没有指定类型, 那么编译器就认为PIint,这样经过类型转换PI的值就是3. 应该这样定义:constdouble PI =3.1415;

const用来修饰函数的参数,则在函数内部不能修改该参数。若使用const用来修饰函数返回的指针或引用,则表示调用函数是不能用返回值类改变返回值所指或所引用的变量。

float MyFun1(const float b)
{
     return b*b*b; // 非法:b=b*b*b;
}

const int* MyFun2()
{
     static int x=1;
     ++x;
     return &x;
}

int main()
{
     int y;
     y=*MyFun2(); // 合法:将x值赋给y
     *MyFun2()=2; // 非法:不能改变一个常量类型的值
     float f=MyFun1(4.5); // 在函数中声明为const的形参在参数被调用时会得到实参的值。
     return 0;
}

void MemberFun(int,int) const;

4.const与#define的比较

C++ 语言可以用const 来定义常量,也可以用 #define 来定义常量。但是前者比后者有更多的优点:

<1> const常量有数据类型,而宏常量没有数据类型。编译器可以对前者进行类型安全检查。而对后者只进行字符替换,没有类型安全检查,并且在字符替换可能会产生意料不到的错误(边际效应)。

<2> 有些集成化的调试工具可以对 const 常量进行调试,但是不能对宏常量进行调试。

【规则】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。

<3>cconst变量的行为更像一个非const变量,而在cpp中,const变量的行为就像是#define

由于 c++const 变量的值是在编译时就计算出来的,因此,它可以用在 case语句中,而 c 中,const值在编译时只是一个变量的地址,因此,它无法用在 case语句中.

<4>const数据成员只在某个对象生存期内是常量,而对于整个类而言却是可变的,因为类可以创建多个对象,不同的对象其const数据成员的值可以不同。不能在类声明中初始化const 数据成员.怎样才能建立在整个类中都恒定的常量呢?别指望const数据成员了,应该用类中的枚举常量来实现.

5.const修饰形参和实参的区别

下面让我们来看看执行内存拷贝的标准C库函数:

char *strcpy( char *to, const char *from );

void *memcpy( void *to, const void *from,size_tcount );

上面两个拷贝函数中const修饰形参from,但是我们通常传递进去无const修饰的实参。之所以用const修饰形参from,是因为执行拷贝操作一般不修改拷贝源(实参副本)。

但是若实参被const修饰,而形参无const修饰,实参的副本在函数内是可以修改的。故此时const无实际效果。

6.inline内联函数

inline关键字用来定义一个类的内联函数,引入它的主要原因是用它替代C中表达式形式的

宏定义。inline函数可实现宏的效率,它在编译时进行优化,提高编译速度。

另外要注意,内联函数一般只会用在函数内容非常简单的时候,这是因为,内联函数的代码会在任何调用它的地方展开,如果函数太复杂,代码膨胀带来的恶果很可能会大于效率的提高带来的益处。内联函数最重要的使用地方是用于类的存取函数。

7.结论

(1)对于一般常量,最好用constenum替换#define

(2)宏的可维护性要比inline函数差,故对于类似函数的宏(代码量较小),最好改用inline数取代#define 

 

参考:

 

C和指针》Kenneth A.Reek

《高质量C++编程指南》林锐

#define,enum,const定义常量有什么区别

尽量使用constenuminline,避免使用define

深入讨论C++enum

C++enum类型分析


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