C++ 预处理、const与sizeof 知识点小结

小灰灰 2022-08-03 16:40 140阅读 0赞

【摘要】

知识点包括：指针与取地址符同四则运算的优先级比较；宏定义在语句末尾是否需要添加分号；宏定义在自增自建、输入输出时候是否会导致运行出错；const 在指针符号的左右两侧，地址与指向的可变性比较分析；const与宏定义的比较分析：在数据类型、安全检查、边际效应（字符替换导致错误）和可否调试上的差别；const 成员函数的不变性与可变性；sizeof 在字符数组与整型数组上的差异；sizeof 在结构体上的对齐与static 关键字、double数据类型对结构体长度的影响；熟悉double、long double、float 类型长度；strlen 与 sizeof 的比较分析。

【正文】

1、宏定义

1）C预处理器

**考点：**优先级列表中 \* & 互等，且高于 -

\#include指令

用于在编译期间把指定文件的内容包含当前文件；

\#define指令

用于任意字符序列替代一个标记；

2）用预处理指令\#define声明一个常数，用来表示一年有秒

\#define SECONDS\_PER\_YEAR (60 \* 60 \* 24 \* 365)UL

**考点：define的6个要点**

a.\#define 替换的文本可以是任意的；  
b.\#define forever for(;;) 不能以分号结束 ；  
c.熟练三目判别运算符；  
d.表达式用括号包裹起来更安全；  
e.意识到表达式将使一个16位机的整型数溢出，因此要用长整型符号L，告诉编译器这个常数是长整型数；

f.宏调用直接将替换文本插入代码中，形式参数的每次出现都将被替换成对应的实际参数，缺陷在于含有自增/自减、输入输出运算符则出现不对。

3）写一个标准的宏MIN和MAX，这个宏输入两个参数并返回较大或小的一个。

\#define MIN(A,B) ((A) <= (B) ? (A):(B))  
\#define MAX(A,B) ((A) >= (B) ? (A):(B))

**2、const**

1）const 作用总结:

提高了效率；

可以定义const常量；

可以保护被修饰的对象；

为函数重载提供了一个参考；

可以很方便地进行参数的调整和修改；

可以节省空间，避免不必要的内存分配；

便于类型检查const常量有数据类型，而宏常量无数据类型。

2）const的使用

①定义常量与修饰变量

TYPE const ValueName = value;

const TYPE ValueName = value;

将const改为外部连接，作用于扩大至全局，编译时会分配内存，并且可以不进行初始化，仅仅作为声明，编译器认为在程序其他地方进行定义。

extern const int ValueName = value;

**②指针使用const**

**如果const位于星号的右侧，指针本身是不可变的常量，简言之地址不变。**

**这种情况可以需要先对指针指向赋值，指针不可以自变。**

(char \*)const pContent; //pContent++则是错误的

const (char\*) const pContent;

**如果const位于星号的左侧，指针所指向的内容是不可变的常量，简言之指向不变。**

**这种情况可以不需要先对指针赋值，指向是常量，但是，地址不是常量。**

const (char) \*pContent; //\*pContent = 500;则是错误的

(char) const \*pContent;

**3）考点：const 与 \#define相比不同之处**

C++中可以用const定义常量，也可以用\#define定义常量，但是前者比后者有很多优点！

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；**并且在字符替换中可能会产生意料不到的错误，**边际效应**；有些集成化的调试工具可以对const常量**进行调试**，但不能对宏常量进行调试。

**4）考点：const 成员函数**

这一类函数不改变类的成员变量，一般形式为  
Type Func(Type Val) const;  
这个要与下面的常量函数区别开。  
const Type Func(Type Val);  
前者表示函数中的成员变量不可改变，后者表示输出结果为const量。

5）在const成员函数中，用mutable修饰成员变量名后，就可以修饰类的成员变量了。

**考点：在定义成员时候添加 mutable 关键字。**

mutable int m\_Count;

**3、sizeof  
考点：字符数组，整形数组，指针，结构体，不同声明顺序的结构体的 sizeof。**  
1）字符指针的大小是一个定值  
char \*ss1 = “0123456789”; //sizeof(ss1) = 4  
char \*q2 = "a\\n"; //sizeof(q2) = 4 因为字符指针是一个定值  
char \*str1 = (char \*)malloc(100); //sizeof(str1) = 4  
2）字符数组  
char ss2\[\] = "0123456789"; //sizeof(ss2) = 11 一定要注意加上\\0  
char q1\[\] = "a\\n"; //sizeof(q1) = 3 这里要注意\\n只算一位  
char ss3\[100\] = "0123456789"; //sizeof(ss3) = 100  
3）整型数组  
int ss4\[100\]; //sizeof(ss4) = 400 每个整型变量占空间4  
4）对于结构体  
在默认情况下，为了方便对结构体内元素的访问和管理，当结构体内的元素的长度小于处理器的位数的时候，便以结构体里面最长的数据元素为对齐单元，也就是说结构体的长度一定是最长数据元素的整数倍  
例如：

#include<iostream>
    #include<stdio.h>
    using namespace std;
    class A
    {
    public:
    	double d;
    	float a;
    	int b;
    	char c;
    	A();
    	~A();
    };
    class B
    {
    private:
    bool m_bTemp;
    int m_nTemp;
    bool m_bTemp2;
    };
    class C
    {
    private:
    int m_nTemp;
    bool m_bTemp;
    bool m_bTemp2;
    };
    int main()
    {
    	cout<<sizeof(A)<<endl; // 24
    	cout<<sizeof(B)<<endl; // 12	
    	cout<<sizeof(C)<<endl; // 8
    	return 0;
    }

注意区分这两个之间的差别，B类大小为3\*4 = 12字节，C类大小为2\*4 = 8字节，出现double时候，内存偏移量就按照 8 的倍数 进行内存对齐。字节对齐是编译时决定的，一旦决定就不再改变。  
5）**考点**：静态变量时存放在全局数据区，而sizeof计算栈中分配的大小，因此，静态变量的空间不计算在内的

例如下面这条语句，就不计算在内。

static int b

**6）考点：double大小是8 ；float大小是4 ；int大小是4 ；char大小是1； short大小是2；long double大小是12；**  
7）sizeof与strlen的区别：  
详见：[C++ sizeof 与 strlen 小结][C_ sizeof _ strlen]  
详址：http://blog.csdn.net/u013630349/article/details/47447611

[C_ sizeof _ strlen]: http://blog.csdn.net/u013630349/article/details/47447611