【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 )

韩曙亮

发布于 2023-10-15 08:30:25

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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 ==========

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 :

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 :

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. . .

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
}

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原始发表：2023-08-21，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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