【C++】const 关键字与 #define 宏定义对比 ( 相同点 - 都可定义常量和优化性能 | 不同点 - const 常量进行作用域检查和类型检查 )

「爱情、让人受尽委屈。」 2023-10-14 23:54 44阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  一、const 关键字 与 \#define 宏定义 相同点
 *   *  1、相同点描述
     *  2、代码示例 - 变量作为数组大小报错
     *  3、代码示例 - 常量作为数组大小不报错
     *  4、代码示例 - 宏定义作为数组大小不报错
 *  二、const 关键字 与 \#define 宏定义 不同点

## 一、const 关键字 与 \#define 宏定义 相同点 ##

--------------------

在 C++ 中 , const 可以作为 替代 \#define 宏定义 的手段 ;

*  **const 常量定义 :**

const int a = 10;

*  **宏定义 :**

#define a 10

### 1、相同点描述 ###

**const 关键字 与 \#define 宏定义 相同点 :**

*  二者都可以用于 定义常量 ; 
    
     *  常量的特点是 运行期间保持不变 ;
     *  符合上述要求 , 就可以作为常量使用 , 使用这两种手段定义的常量 , 在运行时都无法进行修改 ;
 *  二者都可以 对性能进行优化 : 
    
     *  const 关键字 定义的 常量 , 在编译时分配内存 , 编译器对其进行优化 , 存储在只读存储区中 , 即 符号表 ;
     *  \#define 宏定义 定义的 常量 , 在 预编译时也可以进行优化 , 如 内联展开 ;

### 2、代码示例 - 变量作为数组大小报错 ###

在 C 语言中 , 定义数组 , 如果数组的大小不是常数 , 在 C 语言 和 C++ 语言 中都会在编译时报错 ;

*  在 C/C++ 编译环境中会报错 ;
 *  在编译 Linux 内核时 , 如果出现这种情况 , 编译会通过 , Linux 内核支持数组大小是变量的情况 ;

**错误代码示例 :**

// 包含 C++ 头文件
    #include "iostream"
    
    // 使用 std 标准命名空间
    //		该命名空间中 , 定义了很多标准定义
    using namespace std;
    
    // 导入 C 头文件
    #include <stdio.h>
    
    int main()
    {
        
    	int a = 10;
    	int b = 20;
    	int array[a + b];
    
    	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
    	//system("pause");
        return 0;
    }

**执行后报错信息如下 :**

已启动生成…
    1>------ 已启动生成: 项目: HelloWorld, 配置: Debug Win32 ------
    1>hello_world.cpp
    1>D:\002_Project\006_Visual_Studio\HelloWorld\HelloWorld\hello_world.cpp(15,14): error C2131: 表达式的计算结果不是常数
    1>D:\002_Project\006_Visual_Studio\HelloWorld\HelloWorld\hello_world.cpp(15,12): message : 因读取超过生命周期的变量而失败
    1>D:\002_Project\006_Visual_Studio\HelloWorld\HelloWorld\hello_world.cpp(15,12): message : 请参见“a”的用法
    1>已完成生成项目“HelloWorld.vcxproj”的操作 - 失败。
    ========== 生成: 成功 0 个，失败 1 个，最新 0 个，跳过 0 个 ==========

![在这里插入图片描述][a116e258af334517bfd774043406e7e0.png]

### 3、代码示例 - 常量作为数组大小不报错 ###

使用 const 常量作为 数组的大小 , 编译会通过 ;

**代码示例 :**

// 包含 C++ 头文件
    #include "iostream"
    
    // 使用 std 标准命名空间
    //		该命名空间中 , 定义了很多标准定义
    using namespace std;
    
    // 导入 C 头文件
    #include <stdio.h>
    
    int main()
    {
        
    	const int a = 10;
    	const int b = 20;
    	int array[a + b];
    
    	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
    	//system("pause");
        return 0;
    }

**执行结果 :**  
![在这里插入图片描述][886fc070f52c46a782b6f73d6b7beb8a.png]

### 4、代码示例 - 宏定义作为数组大小不报错 ###

使用 宏定义 作为 数组的大小 , 编译会通过 ;

**代码示例 :**

// 包含 C++ 头文件
    #include "iostream"
    
    // 使用 std 标准命名空间
    //		该命名空间中 , 定义了很多标准定义
    using namespace std;
    
    // 导入 C 头文件
    #include <stdio.h>
    
    #define a 10
    #define b 20
    
    int main()
    {
        
    	int array[a + b];
    
    	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
    	//system("pause");
        return 0;
    }

**执行结果 :**

![在这里插入图片描述][a29bdffd5a704822a599f8cf4b960dad.png]

## 二、const 关键字 与 \#define 宏定义 不同点 ##

--------------------

**在 C++ 语言中 , const 关键字 与 \#define 宏定义 不同点 :**

*  const 常量 是 编译器 在 编译阶段 进行处理 , 会提供 类型检查 和 作用域检查 ;
 *  \#define 宏定义 是 预处理器 在 预处理阶段 进行处理 , 不会进行 类型检查 和 作用域检查 , 只是进行单纯的 文本替换 ;

在下面的代码中 , 只要调用了 fun1 函数 , 执行了 `#define a 10` 代码 , 那么在后续不管哪个函数中 , 都可以调用 a 宏定义值 ;

但是在 fun1 函数中 定义了 常量 b , 代码为 `const int b = 20;` , 只能在 fun1 函数中调用该常量 , 在其它函数中是无法调用该常量 b 的 ;

**代码示例 :**

// 包含 C++ 头文件
    #include "iostream"
    
    // 使用 std 标准命名空间
    //		该命名空间中 , 定义了很多标准定义
    using namespace std;
    
    // 导入 C 头文件
    #include <stdio.h>
    
    void fun1()
    {
        
    	#define a 10
    	const int b = 20;
    }
    
    void fun2()
    {
        
    	printf("a = %d\n", a);
    	//printf("b = %d\n", b);
    }
    
    int main()
    {
        
    	fun1();
    	fun2();
    
    	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
    	//system("pause");
        return 0;
    }

**执行结果 :**

a = 10
    
    D:\002_Project\006_Visual_Studio\HelloWorld\HelloWorld\Debug\HelloWorld.exe (进程 24920)已退出，代码为 0。
    要在调试停止时自动关闭控制台，请启用“工具”->“选项”->“调试”->“调试停止时自动关闭控制台”。
    按任意键关闭此窗口. . .

![在这里插入图片描述][663aba61c2104d2aac9b3d453959c8c7.png]

标准的做法是 , 在函数中使用了 宏定义 a , 如果在函数结尾不再使用该 宏定义 , 那么可以卸载该宏定义 , 使用 \#undef a 可卸载宏定义 , 使用 \#undef 可卸载所有宏定义 ;

void fun1()
    {
        
    	#define a 10 // 定义宏定义
    	const int b = 20;
    	#undef a	 // 卸载宏定义
    }

![在这里插入图片描述][ff6041c16aae4ae3a8962c3777812090.png]

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