必须知道的C语言知识细节：常量、#define、const区别

本是古典何须时尚 2023-03-01 05:51 151阅读 0赞

C语言中定义“常量”有三种方式，请注意，这里的“常量”是指实现等价的常量效果，例如数组长度100，圆周率PI等。

备注：常量最大的特点是不可更改，编译时就知道其具体的值。

第一种是严格意义上的常量，各种类型的字面值。

C语言中严格意义的常量是指某种类型的具体值，例如整型值100，字符值 ‘a’，浮点型值3.14159，字符串常量"abcd"，空指针常量NULL，枚举常量。

例如：

int r = 25; // 半径，25是常量，初始化赋值给变量r

double s = r*r*3.14159; // 面积，3.14159是常量

char a\[\] = “abcd”; // 字符串常量赋值给数组a

enum DAY\{SUN,MON,TUE,WED,THU,FRI,SAT\}; // 定义7个枚举常量表示星期几

另外提供两种方式\#define宏定义和const关键字修饰的“常量”方式。使用这两种“常量”的好处是可以为一个数值指定有意义的名字，集中管理常量，方便修改。

第二种方式，\#define 宏定义常量，预处理器阶段会直接将常量名称替换成常量值，本质上是简单原位替换过程。

例如：

\#define PI 3.14159

int r = 25;

double s = r*r*PI; // 预处理器直接替换PI为3.14159

r = 30;

s = r*r*PI; // 同样替换，如果需要修改PI精度，直接修改一处即可

第三种方式，const关键字定义常量，本质上是定义一个变量，该变量由const关键字修饰，第一次赋值以后，就不允许更改，如果更改，编译出错。

例如：

const double PI = 3.14159; // 只读变量PI，不可以修改

PI = 3.15; // 错误，编译错误

以上三种均能实现定义“常量”的功能，第一种简单容易理解使用，但是会造成代码可读性差（因为出现各种数值，没有起个有意义的名字），代码可修改性差（数值分散在程序中各个地方，无法统一修改数值）。第二种和第三种概念理解复杂些，使用过程中需要注意一些区别，容易出错。

\#define和const的区别如下：

1.编译器处理阶段

\#define是预处理器预处理阶段完成，const是编译器开始编译程序阶段完成，因此\#define先于const处理。

2.语法语义方面

\#define是宏定义，特点是简单原位做替换，其定义的常量值没有类型限定，也不做类型检查，在出现宏名称的地方直接展开。

const是关键字，本质上会定义一个只读变量，不可以更改，编译是检查常量值的类型是否匹配。

例如：

\#define PI 3.14159

int r = 25;

double s = r*r*PI;

r = 30;

s = r*r*PI;

预处理完成以后的代码是：

int r = 25;

double s = r*r*3.14159;

r = 30;

s = r*r*3.14159;

\#define明显是直接替换，PI出现几次，其数值3.14159出现几次。

// 必须指定正确的类型

const double PI = 3.14159 ;

int r = 25;

double s = r*r*PI;

r = 30;

s = r*r*PI;

const明显是声明和定义一个变量，分配内存空间保存3.14159的数值，以后使用时和普通变量一样取值，但是无法对其进行赋值修改。

3.\#define宏只做替换，不做表达式计算，如果\#define定义的不是单个数值，而是一个常量表达式，建议加上圆括号，避免出错。

例如：定义常量表示每个元素的大小是int+double型大小之和。

\#define N sizeof(int) + sizeof(double)

int m = 100;

// 根据输入的m变量值计算总的空间大小

int total = m\*N;

这是错误的，因为替换以后int total= m\*sizeof(int) + sizeof(double);

正确写法是：

\#define N (sizeof(int) + sizeof(double))

展开以后：

int total = m\*(sizeof(int) + sizeof(double));

使用const不存在以上问题，const会对表达式先计算。

const int N = sizeof(int) + sizeof(double);

int m = 100;

// 根据输入的m变量值计算总的空间大小

int total = m\*N;

正确，编译时会对只读变量N计算初值，初值是常量表达式，计算结果赋值给N。

当然\#define和const还有一些更细致的区别，主要涉及C语言编译实现原理，这里不再详细展开。

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