c++ 盡量不要使用#define 而是用const、enum、inline替換。
更新時(shí)間：2013年01月02日 16:23:35 作者：
為什么這么說呢？或許很多程序員已經(jīng)習(xí)慣在文件開始使用大量的#define語句
例如：這里程序文件開頭有如下#define語句
#define N 10
#define PI 3.14
#define MAX 10000
#define Heigth 6.65
...
...
假設(shè)這里程序運(yùn)行出錯(cuò)誤，而且就是在我們使用這些常量有錯(cuò)誤，此時(shí)編輯器應(yīng)該會拋出錯(cuò)誤信息。如果該信息提示6.65這里有錯(cuò)誤，Ok如果你運(yùn)氣好你正好記得或者程序簡單一眼能找到6.65表示什么，如果程序很復(fù)雜，而且報(bào)出6.65的文件是引用該文件，不記得，那么你會困惑這是什么？或許會花大量時(shí)間去追蹤6.65是什么？進(jìn)而定位問題。
為什么錯(cuò)誤信息是6.65呢？而不是Heith呢？因?yàn)樵陬A(yù)編譯階段，已經(jīng)用5.65來代替Heigth,Height沒有進(jìn)入記號表(system table)內(nèi)。解決之道是可以使用下面語句進(jìn)行替換
const double treeHeight=5.68;
作為一個(gè)語言常量，treeHeight肯定會被編譯器獲知，并且進(jìn)入記號表內(nèi)。報(bào)出的錯(cuò)誤不在是數(shù)字而是變量名稱，這樣有利于定位問題。
這里特別說明一下常量替換#define有兩種特殊情況。
第一個(gè)是定義常量指針。這里要將指針定義為常量指針，同時(shí)該指針也是指向一個(gè)常量，所以是下面的形式：
const char * const HZ="Hang Zhou";
在C++中最好使用string對象來替換掉char*形式：
const std::string HZ ("Hang Zhou");
第二個(gè)值得注意的就是class專屬常量。首先將作用于限制到類內(nèi)，必須將其聲明為其成員。其次確保此常量至多只有一份實(shí)體，必須讓它稱為static成員。例如：
class People
{
private:
static const int Number=10;
int phoneNumbers[Number];
......
}
這看到的是聲明式，而非定義式。通常C++要求你對使用的任何東西提供一個(gè)定義式。 或者使用enum，對于形式函數(shù)的宏，盡可能用inline或者template來代替。但是如果它是個(gè)class專屬常量又是static且為整數(shù)類型（int,char,bool)則需特殊處理。只要不娶它們地址，則只用聲明而不用提供定義式子。但是如果取class專屬常量地址，縱使不取其地址編譯器就要你提供定義式子。
static const int People::Number
這里定義不設(shè)初始值，是因?yàn)槁暶鞯臅r(shí)候已經(jīng)獲取了初值。
這里可以使用enum完成類似的功能
class People
{
private:
enum { Number = 10 };
int phoneNumbers[Number];
....
}
enum比較像#define而不像const。因?yàn)槿onst的地址是合法的，取一個(gè)enum的地址就不合法，取#define地址通常就不合法。所以可以通過enum來實(shí)現(xiàn)不讓他人取得某個(gè)常量的地址。
下面介紹一道筆試題目
#define PRODUCT(a,b) a*b
....
int a=5,b=3,c;
c=PRODUCT(a+3,b+4);
那么c的值為多少？c=5+3*3+4=18而不是程序員預(yù)想的56，如果想達(dá)到預(yù)期的結(jié)果必須這樣寫
#define PRODUCT(a,b) ((a)*(b))
或許這樣你還會堅(jiān)持會寫宏函數(shù)，因?yàn)槟阆胝f只用寫一個(gè)宏函數(shù)就能完成int,flaot,double等類型的乘積運(yùn)算。那么在看看下面例子
#define MAX(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))
int a=5,b=3
MAX(++a,b); //a被加了兩次
MAX(++a,b+4); //a被加了一次
a被加的結(jié)果可能不是預(yù)期的，完全可以用template inline函數(shù)達(dá)到宏的預(yù)期效果，并且效率與宏差不多。
template<typename T>
inline void Max(const T& a,const T& b)
{
f(a>b?a:b);
}
inline函數(shù)是一種編譯機(jī)制，有點(diǎn)從代碼上是看不出來的，但是從程序的執(zhí)行效率上有差別，通常編譯器對函數(shù)調(diào)用的處理是一種類似中斷的方式，即當(dāng)執(zhí)行到函數(shù)調(diào)用語句時(shí)，會將當(dāng)前所有信息存儲到寄存器中，在去執(zhí)行函數(shù)的代碼，執(zhí)行完后取回寄存器值，恢復(fù)到調(diào)用函數(shù)開始的狀態(tài)，繼續(xù)執(zhí)行代碼。聲明為 inline 函數(shù)后，編譯器不把函數(shù)編譯成調(diào)用函數(shù)而是將代碼拷貝到被調(diào)用的地方。所以效率上要比普通函數(shù)高一些，少了存寄存器與取寄存器信息的步驟。
另外需要注意的是inline函數(shù)最好寫到.h文件中去，或者直接寫到類中去。
const允許程序員指定一個(gè)語義約束，即不能被改動，編譯器會強(qiáng)制實(shí)施這項(xiàng)約束。它表示被它修飾的值是不變的。const可以在classes外部修飾global或namespace作用域中的常量，或修飾文件、函數(shù)或者static對象以及指針。在const應(yīng)用在指針中要注意關(guān)鍵字const出現(xiàn)在“*”的什么地方，如果在左邊表示被指向的值是常量，如果在右邊表示指針自身是常量。出現(xiàn)兩邊表示兩者的功能的并集。這里特別說以下幾點(diǎn)：
(1)迭代器中的cosnt
const std::vector<int>::iterator iter=vec.begin(); //相當(dāng)于iter不能改變
std::vector<int>::const_iterator citer=vec.begin(); //iter所指向的內(nèi)容無法改變
(2)將函數(shù)返回值聲明為常量，不僅可以降低因程序員錯(cuò)誤造成的不可預(yù)料的情況，并且不用放棄安全性和高效性。例如：
const operater *(const &lhs,const &rhs);
if((a * b = c);//本意是if(a*b==c)因程序員馬虎而寫成這樣
如果a和b都是內(nèi)置類型，此代碼就不合理，但是是我們自定義類型，就可能行得通，如果聲明返回值是cosnt，就可以預(yù)防這么做了。
(3)const成員函數(shù)，它是為了確認(rèn)成員函數(shù)可作用于const對象。而且兩個(gè)成員函數(shù)如果只是常量性不同，是可以重載的。成員函數(shù)后面跟const，表示該函數(shù)不能更改類的成員變量(下面有代碼驗(yàn)證，如果嘗試對其成員賦值，編譯器會爆出錯(cuò)誤）。原理就是編譯器將其認(rèn)為是只讀變量。并且大多數(shù)const對象用于引用傳遞或者指針傳遞。
#include <iostream>
#include <string>
class People
{
public:
People():m_sName(""),m_iAge(0){}
People(std::string name,int age):m_sName(name),m_iAge(age){}
void set(int age)
{
this->m_iAge=age;
}
void set2(int age) const
{
this->m_iAge=age;
}
int get()
{
return this->m_iAge;
}
private:
std::string m_sName;
int m_iAge;
};
int main(int argc,char **argv)
{
People* p=new People("sky",8);
p->set(10);
std::cout<<p->get()<<std::endl;
p->set2(12);
std::cout<<p->get()<<std::endl;
delete p;
return 0;
}
編譯該文件會報(bào)以下錯(cuò)誤信息
const_test.cpp: In member function `void People::set2(int) const':
const_test.cpp:16: error: assignment of data-member `People::m_iAge' in read-only structure
const_test.cpp:36:2: warning: no newline at end of file
cosnt重載（注意：僅當(dāng)形參是引用或者指針時(shí)候，形參是否為const才會有影響）。可以試一試我們將下面代碼的&去掉，傳入const_int其實(shí)調(diào)用的是void set(int age)函數(shù)，說明形參的const是沒有起作用的。下面是驗(yàn)證代碼
#include <iostream>
#include <string>
class People
{
public:
People():m_sName(""),m_iAge(0){}
People(std::string name,int age):m_sName(name),m_iAge(age){}
void set(const int& age) const
{
std::cout<<"this is const"<<std::endl;
}
void test(int& age)
{
std::cout<<"this is non-const"<<std::endl;
}
void test(short age)
{
std::cout<<"this is non-const"<<std::endl;
}
int get()
{
return this->m_iAge;
}
private:
std::string m_sName;
int m_iAge;
};
int main(int argc,char **argv)
{
People* p=new People("sky",8);
const int const_int=12;
p->test(const_int);
std::cout<<p->get()<<std::endl;
delete p;
}
(4)關(guān)于重載函數(shù)代碼重復(fù)的問題。由經(jīng)驗(yàn)可以得出我們通過const重載的函數(shù)往往有大量的代碼是重復(fù)，甚至是一樣的。如果大部分重復(fù)代碼，我們可以將這些重復(fù)的代碼寫成一個(gè)函數(shù)，在由它們分別調(diào)用。如果是一樣的，如下代碼，我們就可以在non-const函數(shù)中調(diào)用const函數(shù)，來解決代碼重復(fù)。
class People
{
public:
People():m_sName(""),m_iAge(0){}
People(std::string name,int age):m_sName(name),m_iAge(age){}
void eat(const People & Person) const
{
std::cout<<"this person info is:{age ="<<Person.m_iAge()<<",name ="<<Person.m_sName()<<std::endl;
std::cout<<"eating"<<std::endl;
std::cout<<"end"<<std::endl;
}
void eat ( People & Person)
{
std::cout<<"this person info is:{age ="<<Person.m_iAge()<<",name ="<<Person.m_sName()<<std::endl;
std::cout<<"eating"<<std::endl;
std::cout<<"end"<<std::endl;
}
private:
std::string m_sName;
int m_iAge;
};
然后在non-const eat函數(shù)中首先將*this類型由People&顯示的轉(zhuǎn)化為const People&讓其調(diào)用const函數(shù),即函數(shù)重載
#include <iostream>
#include <string>
class People
{
public:
People():m_sName(""),m_iAge(0){}
People(std::string name,int age):m_sName(name),m_iAge(age){}
void eat(const People & Person) const
{
std::cout<<"this person info is:{age ="<<Person.m_iAge<<",name ="<<Person.m_sName<<"}"<<std::endl;
std::cout<<"eating"<<std::endl;
std::cout<<"end"<<std::endl;
}
void eat(People & Person)
{
static_cast<const People&>(*this).eat(Person);
}
private:
std::string m_sName;
int m_iAge;
};
int main(int argc,char **argv)
{
People Person("sky",8);
Person.eat(Person);
}
運(yùn)行的結(jié)果為
this person info is:{age =8,name =sky
eating
end
復(fù)制代碼 代碼如下:
#define N 10
#define PI 3.14
#define MAX 10000
#define Heigth 6.65
...
...
假設(shè)這里程序運(yùn)行出錯(cuò)誤，而且就是在我們使用這些常量有錯(cuò)誤，此時(shí)編輯器應(yīng)該會拋出錯(cuò)誤信息。如果該信息提示6.65這里有錯(cuò)誤，Ok如果你運(yùn)氣好你正好記得或者程序簡單一眼能找到6.65表示什么，如果程序很復(fù)雜，而且報(bào)出6.65的文件是引用該文件，不記得，那么你會困惑這是什么？或許會花大量時(shí)間去追蹤6.65是什么？進(jìn)而定位問題。
為什么錯(cuò)誤信息是6.65呢？而不是Heith呢？因?yàn)樵陬A(yù)編譯階段，已經(jīng)用5.65來代替Heigth,Height沒有進(jìn)入記號表(system table)內(nèi)。解決之道是可以使用下面語句進(jìn)行替換
const double treeHeight=5.68;
作為一個(gè)語言常量，treeHeight肯定會被編譯器獲知，并且進(jìn)入記號表內(nèi)。報(bào)出的錯(cuò)誤不在是數(shù)字而是變量名稱，這樣有利于定位問題。
這里特別說明一下常量替換#define有兩種特殊情況。
第一個(gè)是定義常量指針。這里要將指針定義為常量指針，同時(shí)該指針也是指向一個(gè)常量，所以是下面的形式：
const char * const HZ="Hang Zhou";
在C++中最好使用string對象來替換掉char*形式：
const std::string HZ ("Hang Zhou");
第二個(gè)值得注意的就是class專屬常量。首先將作用于限制到類內(nèi)，必須將其聲明為其成員。其次確保此常量至多只有一份實(shí)體，必須讓它稱為static成員。例如：
復(fù)制代碼 代碼如下:
class People
{
private:
static const int Number=10;
int phoneNumbers[Number];
......
}
這看到的是聲明式，而非定義式。通常C++要求你對使用的任何東西提供一個(gè)定義式。 或者使用enum，對于形式函數(shù)的宏，盡可能用inline或者template來代替。但是如果它是個(gè)class專屬常量又是static且為整數(shù)類型（int,char,bool)則需特殊處理。只要不娶它們地址，則只用聲明而不用提供定義式子。但是如果取class專屬常量地址，縱使不取其地址編譯器就要你提供定義式子。
static const int People::Number
這里定義不設(shè)初始值，是因?yàn)槁暶鞯臅r(shí)候已經(jīng)獲取了初值。
這里可以使用enum完成類似的功能
復(fù)制代碼 代碼如下:
class People
{
private:
enum { Number = 10 };
int phoneNumbers[Number];
....
}
enum比較像#define而不像const。因?yàn)槿onst的地址是合法的，取一個(gè)enum的地址就不合法，取#define地址通常就不合法。所以可以通過enum來實(shí)現(xiàn)不讓他人取得某個(gè)常量的地址。
下面介紹一道筆試題目
復(fù)制代碼 代碼如下:
#define PRODUCT(a,b) a*b
....
int a=5,b=3,c;
c=PRODUCT(a+3,b+4);
那么c的值為多少？c=5+3*3+4=18而不是程序員預(yù)想的56，如果想達(dá)到預(yù)期的結(jié)果必須這樣寫
#define PRODUCT(a,b) ((a)*(b))
或許這樣你還會堅(jiān)持會寫宏函數(shù)，因?yàn)槟阆胝f只用寫一個(gè)宏函數(shù)就能完成int,flaot,double等類型的乘積運(yùn)算。那么在看看下面例子
#define MAX(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))
int a=5,b=3
MAX(++a,b); //a被加了兩次
MAX(++a,b+4); //a被加了一次
a被加的結(jié)果可能不是預(yù)期的，完全可以用template inline函數(shù)達(dá)到宏的預(yù)期效果，并且效率與宏差不多。
復(fù)制代碼 代碼如下:
template<typename T>
inline void Max(const T& a,const T& b)
{
f(a>b?a:b);
}
inline函數(shù)是一種編譯機(jī)制，有點(diǎn)從代碼上是看不出來的，但是從程序的執(zhí)行效率上有差別，通常編譯器對函數(shù)調(diào)用的處理是一種類似中斷的方式，即當(dāng)執(zhí)行到函數(shù)調(diào)用語句時(shí)，會將當(dāng)前所有信息存儲到寄存器中，在去執(zhí)行函數(shù)的代碼，執(zhí)行完后取回寄存器值，恢復(fù)到調(diào)用函數(shù)開始的狀態(tài)，繼續(xù)執(zhí)行代碼。聲明為 inline 函數(shù)后，編譯器不把函數(shù)編譯成調(diào)用函數(shù)而是將代碼拷貝到被調(diào)用的地方。所以效率上要比普通函數(shù)高一些，少了存寄存器與取寄存器信息的步驟。
另外需要注意的是inline函數(shù)最好寫到.h文件中去，或者直接寫到類中去。
const允許程序員指定一個(gè)語義約束，即不能被改動，編譯器會強(qiáng)制實(shí)施這項(xiàng)約束。它表示被它修飾的值是不變的。const可以在classes外部修飾global或namespace作用域中的常量，或修飾文件、函數(shù)或者static對象以及指針。在const應(yīng)用在指針中要注意關(guān)鍵字const出現(xiàn)在“*”的什么地方，如果在左邊表示被指向的值是常量，如果在右邊表示指針自身是常量。出現(xiàn)兩邊表示兩者的功能的并集。這里特別說以下幾點(diǎn)：
(1)迭代器中的cosnt
const std::vector<int>::iterator iter=vec.begin(); //相當(dāng)于iter不能改變
std::vector<int>::const_iterator citer=vec.begin(); //iter所指向的內(nèi)容無法改變
(2)將函數(shù)返回值聲明為常量，不僅可以降低因程序員錯(cuò)誤造成的不可預(yù)料的情況，并且不用放棄安全性和高效性。例如：
const operater *(const &lhs,const &rhs);
if((a * b = c);//本意是if(a*b==c)因程序員馬虎而寫成這樣
如果a和b都是內(nèi)置類型，此代碼就不合理，但是是我們自定義類型，就可能行得通，如果聲明返回值是cosnt，就可以預(yù)防這么做了。
(3)const成員函數(shù)，它是為了確認(rèn)成員函數(shù)可作用于const對象。而且兩個(gè)成員函數(shù)如果只是常量性不同，是可以重載的。成員函數(shù)后面跟const，表示該函數(shù)不能更改類的成員變量(下面有代碼驗(yàn)證，如果嘗試對其成員賦值，編譯器會爆出錯(cuò)誤）。原理就是編譯器將其認(rèn)為是只讀變量。并且大多數(shù)const對象用于引用傳遞或者指針傳遞。
復(fù)制代碼 代碼如下:
#include <iostream>
#include <string>
class People
{
public:
People():m_sName(""),m_iAge(0){}
People(std::string name,int age):m_sName(name),m_iAge(age){}
void set(int age)
{
this->m_iAge=age;
}
void set2(int age) const
{
this->m_iAge=age;
}
int get()
{
return this->m_iAge;
}
private:
std::string m_sName;
int m_iAge;
};
int main(int argc,char **argv)
{
People* p=new People("sky",8);
p->set(10);
std::cout<<p->get()<<std::endl;
p->set2(12);
std::cout<<p->get()<<std::endl;
delete p;
return 0;
}
編譯該文件會報(bào)以下錯(cuò)誤信息
const_test.cpp: In member function `void People::set2(int) const':
const_test.cpp:16: error: assignment of data-member `People::m_iAge' in read-only structure
const_test.cpp:36:2: warning: no newline at end of file
cosnt重載（注意：僅當(dāng)形參是引用或者指針時(shí)候，形參是否為const才會有影響）。可以試一試我們將下面代碼的&去掉，傳入const_int其實(shí)調(diào)用的是void set(int age)函數(shù)，說明形參的const是沒有起作用的。下面是驗(yàn)證代碼
復(fù)制代碼 代碼如下:
#include <iostream>
#include <string>
class People
{
public:
People():m_sName(""),m_iAge(0){}
People(std::string name,int age):m_sName(name),m_iAge(age){}
void set(const int& age) const
{
std::cout<<"this is const"<<std::endl;
}
void test(int& age)
{
std::cout<<"this is non-const"<<std::endl;
}
void test(short age)
{
std::cout<<"this is non-const"<<std::endl;
}
int get()
{
return this->m_iAge;
}
private:
std::string m_sName;
int m_iAge;
};
int main(int argc,char **argv)
{
People* p=new People("sky",8);
const int const_int=12;
p->test(const_int);
std::cout<<p->get()<<std::endl;
delete p;
}
(4)關(guān)于重載函數(shù)代碼重復(fù)的問題。由經(jīng)驗(yàn)可以得出我們通過const重載的函數(shù)往往有大量的代碼是重復(fù)，甚至是一樣的。如果大部分重復(fù)代碼，我們可以將這些重復(fù)的代碼寫成一個(gè)函數(shù)，在由它們分別調(diào)用。如果是一樣的，如下代碼，我們就可以在non-const函數(shù)中調(diào)用const函數(shù)，來解決代碼重復(fù)。
復(fù)制代碼 代碼如下:
class People
{
public:
People():m_sName(""),m_iAge(0){}
People(std::string name,int age):m_sName(name),m_iAge(age){}
void eat(const People & Person) const
{
std::cout<<"this person info is:{age ="<<Person.m_iAge()<<",name ="<<Person.m_sName()<<std::endl;
std::cout<<"eating"<<std::endl;
std::cout<<"end"<<std::endl;
}
void eat ( People & Person)
{
std::cout<<"this person info is:{age ="<<Person.m_iAge()<<",name ="<<Person.m_sName()<<std::endl;
std::cout<<"eating"<<std::endl;
std::cout<<"end"<<std::endl;
}
private:
std::string m_sName;
int m_iAge;
};
然后在non-const eat函數(shù)中首先將*this類型由People&顯示的轉(zhuǎn)化為const People&讓其調(diào)用const函數(shù),即函數(shù)重載
復(fù)制代碼 代碼如下:
#include <iostream>
#include <string>
class People
{
public:
People():m_sName(""),m_iAge(0){}
People(std::string name,int age):m_sName(name),m_iAge(age){}
void eat(const People & Person) const
{
std::cout<<"this person info is:{age ="<<Person.m_iAge<<",name ="<<Person.m_sName<<"}"<<std::endl;
std::cout<<"eating"<<std::endl;
std::cout<<"end"<<std::endl;
}
void eat(People & Person)
{
static_cast<const People&>(*this).eat(Person);
}
private:
std::string m_sName;
int m_iAge;
};
int main(int argc,char **argv)
{
People Person("sky",8);
Person.eat(Person);
}
運(yùn)行的結(jié)果為
this person info is:{age =8,name =sky
eating
end
相關(guān)文章
Visual?Studio?Code?配置C、C++?文件debug調(diào)試環(huán)境的詳細(xì)過程
這篇文章主要介紹了Visual?Studio?Code?配置C、C++?文件debug調(diào)試環(huán)境,本文通過圖文并茂的形式給大家介紹的非常詳細(xì)，對大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下2022-02-02
這篇文章主要介紹了linux下基于C語言的信號編程,實(shí)例分析了信號量的基本使用技巧與相關(guān)概念,具有一定參考借鑒價(jià)值,需要的朋友可以參考下2015-07-07
本文主要介紹了C++ Qt QColorDialog使用方法，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下2022-01-01
廣義表是非線性結(jié)構(gòu)，其定義是遞歸的。那么下面跟著小編一起看看如何用C++實(shí)現(xiàn)廣義表，有需要的可以參考借鑒。2016-08-08
這里給大家介紹了C++中對于pthread線程的一個(gè)簡單應(yīng)用以及使用繼承CDoit，實(shí)現(xiàn)其中的start和end，有需要的小伙伴可以參考下2015-11-11
教你在VS2022?MFC程序中調(diào)用CUDA代碼的方法
這篇文章主要介紹了在VS2022?MFC程序中調(diào)用CUDA代碼,本文通過圖文并茂的形式給大家介紹的非常詳細(xì)，對大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下2022-04-04
打磚塊游戲是一種動作電子游戲的名稱。玩家操作一根螢?zāi)簧纤降摹鞍糇印?，讓一顆不斷彈來彈去的“球”在撞擊作為過關(guān)目標(biāo)消去的“磚塊”的途中不會落到螢?zāi)坏紫?。球碰到磚塊、棒子與底下以外的三邊會反彈，落到底下會失去一顆球，把磚塊全部消去就可以破關(guān)2021-11-11
C語言實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)字符串單詞數(shù)
這篇文章主要介紹了C語言實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)字符串單詞數(shù)，代碼非常的簡潔，有需要的小伙伴快來參考下。2015-03-03
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C語言中幾種進(jìn)程間通訊的方式，文中的示例代碼講解詳細(xì)，?對我們學(xué)習(xí)或工作有一定的借鑒價(jià)值，需要的可以參考一下2022-08-08
C++實(shí)現(xiàn)班車管理系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C++實(shí)現(xiàn)班車管理系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下2022-03-03