C++中的常量定义小结

本篇笔记总结自一次代码检视。

一般来说，使用C语言编程时我们都习惯在代码当中使用C当中的宏定义来定义一个数值常量：

#define MY_CONST 7

在C++开发项目时，也会经常存在沿袭C当中常量用法情况。所以，如下的一种写法看起来反倒觉得有些不正宗了：

class MyClass {
  static const int my_const = 7;

  // ...
};

站在编译器的角度，这两种写法都是合法的，但在使用的时候总得二中择一，究竟哪种更合适呢？之前有所耳闻在C++中应该尽可能少的使用C风格的宏定义，这又是为什么呢？

在查找一些资料之后发现，对于减少C当中的宏定义的主要因为下面几个原因：

宏在定义函数的时候极易容易出错，这个时候建议使用inline来替代宏函数。

宏在定义常量的时候在预处理过程中执行文本替换，在编译期间不会生成对应的符号，不利于调试。所以，在C++当中建议使用const或者enum来定义常量。

在C++当中定义一个常量有两种方式，其一是使用static const，另外一种是使用enum。比如：

class MyClass {
  static const int my_const = 7;
  enum {another_const = 7};

  // ...
};

对于这两种方式，又有一些小名堂在里面。对于在类当中使用const来定义常量时，必须要使用static来修饰该常量，并且需要在类定义外部对该常量做出声明。而对于enum来说大可不必如此，所以Bjane Stroustrup在他维护的FAQ当中建议使用enum这种方式来定义常量。

总归来说，在C++当中定义in-class常量可以有多种方法，可行的就有如上提到的三种定义方法。在编写私有项目时当然看个人的喜好，想用哪一种就用哪一种；当作为开发团队的一员的时候遵循团队倡导的代码规范显得更为可取。在这里个人偏向enum这种定义方法，同时我会选择将常量全部大写:)

class MyClass {
  enum {MY_CONST = 7}; 
 
  // ...
};

我们常在公共头文件中定义一些常量，定义常量方法如下：

方法1

commdef.h(公共头文件)：

const int constname = XXX;

在使用该变量的地方加入 #include "commdef.h"

方法2
commdef.h(公共头文件)：

extern const int constname;

commdef.cpp文件：

const int constname = XXX;

在使用该变量的地方加入 #include "commdef.h"
由于这两种方式都编译运行没问题，所以程序员很少留意它们的区别。两种方法的比较：

若添加删除常量常量，用方法1更方便，只需在.h文件中修改；若改变常量值，使用方法2的程序因不需要改头文件，则更节省编译时间。

若从内存使用上看，哪种更好？接下来测试看看。

测试程序定义了两个模块，test1和test2，test1.cpp和test2.cpp都引用了commdef.h头文件，使用了全局常量，我们通过查看各个模块的常量地址来确定是否另分配了内存。

环境：Windows + vs2005

// commdef.h文件

#ifndef LX_COMMDEF_H
#define LX_COMMDEF_H
const int MAX_LENGTH = 1024;
extern const int MIN_LENGTH;
#endif

// commdef.cpp文件

#include "commdef.h"
const int MIN_LENGTH = 10;
// test1.cpp文件（注：头文件内容由于简单所以省略掉了）
#include "commdef.h"
#include "test1.h"
#include <iostream>
using namespace std;
void FuncTest1()
{
 cout << "MAX_LENGTH = " << MAX_LENGTH << ", address: " << &MAX_LENGTH << endl;
 cout << "MIN_LENGTH = " << MIN_LENGTH << ", address: " << &MIN_LENGTH << endl;
}

// test2.cpp文件（注：头文件内容由于简单所以省略掉了）

#include "commdef.h"
#include "test1.h"
#include <iostream>
using namespace std;
void FuncTest2()
{
 cout << "MAX_LENGTH = " << MAX_LENGTH << ", address: " << &MAX_LENGTH << endl;
 cout << "MIN_LENGTH = " << MIN_LENGTH << ", address: " << &MIN_LENGTH << endl;
}

输出：

MAX_LENGTH = 1024, address: 00437AE4
MIN_LENGTH = 10, address: 00437B54
MAX_LENGTH = 1024, address: 00437B1C
MIN_LENGTH = 10, address: 00437B54

可见，用方法1定义的常量在多个模块中是分别存储的，用方法2定义的常量是在一处存储的，所以，在存储上，方法2要优于方法1。

特别是当常量多，头文件被引用多的情况下尤其注意，定义不当会带来不必要的内存浪费。

总结：

1. 没有指定类型
#define不涉及为定义的常量做类型检查，为了显式地指定常量类型，需要在常量后加上后缀。比如，对于float类型的常量，在数字后面加上f后缀。

2. 没有指定作用域
#define定义的常量是全局的。

3. 没有访问控制
不能把#define定义的常量标记为公有的，受保护的，或者私有的，它本质上是公有的。
因为宏一旦被定义，它就在其后的编译过程中有效（除非在某处被#undef）。

4. 没有符号
前面的例子中，宏MAX_NUM_SIZE可能会被预处理器从代码中剥离，这样，编译器就无法看见这个名字。这样，程序员在调试时只能看到一些没有任何描述性的常量值。