#define、const和enum三种常量表示方式

大大源码 • 2023年3月15日 pm9:40 • 未分类

@YangYang48

引言

说起常量，最直观的常量就是用#define、const和enum方式。

Qustion

那么任何情况下这三种常量的表示都可以使用吗？
如果不能同时使用，那么分别的适用场合又是哪一些呢？

我们带着上述的疑问开始对这三个系统的分析，那么开始吧。

#define

定义

Ｃ/C++
语言源程序中允许用一个标识符来表示一个字符串，称为“宏”。被定义为“宏”的标识符称为“宏名”。在编译预处理时，对程序中所有出现的“宏名”，都用宏定义中的字符串去代换，这称为“宏代换”或“宏展开”。宏定义是由源程序中的宏定义命令完成的。宏代换是由预处理程序自动完成的。

说的感觉有点云里雾里，通俗的来说明就是我用一个字符或者字符串代表替换文本。这个替换文本包括整形，字符串，表达式等。具体的来说宏定义还分为有参和无参的两种形式，这边对有参不展开说明。喜欢专研的小伙伴具体可以看宏定义有参。

举例说明

这里其名称（宏名）一般大写，而且不能有空格。

#define YEAR 2020
#define YY "2020"

具体实现可以看下面的代码

//demo1
#include "stdafx.h"
#define YEAR 2020			//宏定义数字
#define YY "2020"			//宏定义字符
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;

int main()
{
	cout << YEAR << endl;	//处理前数字常量输出
	cout << YY << endl;		//处理前字符串常量输出
	//进行处理
	int num = YEAR + 1;
	char s[20];
	strcpy_s(s,5, YY);
	cout << num << endl;	//这个数字常量可以直接赋值使用
	cout << s << endl;		//这个字符串常量可以通过拷贝函数使用	
	return 0;
}

这边还有一种表达常量的方法，就是表达式，形式如下所示

//demo2
#include "stdafx.h"
#define YEAR 15+5 				//很显然这个值也是20
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;

int main()
{
	cout << YEAR << endl;		//这个值是20
	//进行处理
	int num = YEAR * YEAR;		//这个值会等于400?
	cout << num << endl;
	return 0;
}

结果如下显示：
在这里插入图片描述
这是由于这个宏定义的机制所造成的的，它是一种替换，而不是直接的赋值。
YEAR * YRAE = 15+5*15+5 = 95而不是YEAR * YEAR = (15+5) * (15+5) = 400

这边会有一个疑问？
那么用#define能不能变成类型名呢？
其实是可以的

//demo3
#include "stdafx.h"
#define INTEGER int
typedef int INT;
#define INTEGERP int*
typedef int* INTP;
#include <iostream>
#include <assert.h>
using namespace std;
int aa = sizeof(INTEGER);
int bb = sizeof(INT);
int main()
{
	cout << aa << " " << bb << endl;
	INTEGER a = 1;
	INT b = 2;
	assert(a-b <= 0);
	cout << a << " " << b << endl;
    //进行处理
	INTEGERP p1 = &a;
	INTP p2 = &b;
	cout << *p1 << " " << *p2 << endl;
	return 0;
}

上述的两种方式都可以变成int类型的两类和指向int类型的指针，但是两者有区别。#define是在预处理阶段就已经替换，而typedef更像是int类型的一个别名，发生在编译运行阶段。

总结：#define有三种方式表达常量，有常量字符、常量数字和常量的表达式（不推荐使用表达式）。

const

定义

常类型是指使用类型修饰符const说明的类型，常类型的变量或对象的值是不能被更新的

核心关键词是用于常类型的变量或对象，举例如下。

const int Year = 2020;
int Year_1 = 2020;
const int* p1 = Year_1;
int const *p2 = Year_1;
int* const p3 = Year_1;
const int* const p4 = Year_1;

const修饰部分原则

1.看左侧的最近部分
2.如果左侧没有，则看右侧

//demo4
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int Year = 2020;
	const int* p1 = &Year;
	int const *p2 = &Year;				//p1和p2是同种类型的，指向内容不能变
	int* const p3 = &Year;				//p3指针所指向的不能变
	const int* const p4 = &Year;		//p4指针所指向的和指向内容都不能变	
	int YY = 2021;
	p1 = &YY;
	p2 = &YY;
	//p3 = &YY;
	//p4 = &YY;
	cout << *p1 << endl;
	cout << *p2 << endl;
	cout << *p3 << endl;
	cout << *p4 << endl;
	//*p2 = *p2 + 1;
	*p3 = *p3 + 1;
	//cout << *p2 << endl;
	cout << *p3 << endl;
	return 0;
}

const不仅仅是int类型可以表示的，字符串类型同样可以。
关于const与字符串指针的关系，代码如下：

//demo5
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
	char str[] = "helloworld";
	char const *p1 = "helloworld1";			//const char*
	//char *const p2 = "helloworld2";			//p2不能改变指向，如果变了内容那么原指向找不到了
	char *const p2 = str;
	char const *const p3 = "helloworld3";	//const char* const
	p1 = str;
	//p2 = str;								//p2不可改
	//p3 = str;								//p3不可改
	cout << p1 << endl;
	cout << *p1 << endl;
	cout << *p2 << endl;
	cout << p2 << endl;
	cout << p3 << endl;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		str[i] += 1;
		//p1[i] += 1;
		p2[i] += 1;
		//p3[i] += 1;
	}
	cout << str << endl;
	cout << p2 << endl;
	return 0;
}

那么上述知道了#define和const之后，发现似乎有点类似又有所区别，这边将weixin_41521306的整理出来的异同点展开描述。

异同点	#define	const
作用阶段	预处理阶段	编译、运行
作用的方式	简单的字符替换，没有类型检查	对应数据类型，进行类型检查
存储方式	内存中有若干个备份,占用代码段空间	只有一份备份，占用数据段空间
代码调试	不能调试，在预编译阶段已替换掉	可以进行调试的
再定义	#undef取消某个符号的定义，再重新定义	不能重定义
特殊功能	防止头文件重复引用	不能防止头文件重复引用
用于类	可用于全局变量	用于类成员变量的定义，且定义后不可改

在这里插入图片描述

因此，总结了上述的异同点可知，我们在c++中尽量使用const定义变量，方便于开发人员排查错误。

enum

定义

枚举类型(enumeration)是 C++ 中的一种派生数据类型，它是由用户定义的若干枚举常量的集合

enum不仅能够创建符号常量，还能创建新的数据类型。

enum week {Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat}; // 定义枚举类型week，默认从0开始依次加1

对应关系如下表所述：

枚举型变量	对应整数值
sun	0
Mon	1
Tue	2
Wed	3
Thu	4
Fri	5
Sat	6

enum week1 {Sun=7, Mon=1, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat}; // 定义枚举类型week，默认从0开始依次加1

对应关系如下表所述：

枚举型变量	对应整数值
sun	7
Mon	1
Tue	2
Wed	3
Thu	4
Fri	5
Sat	6

枚举常量只能以标识符形式表示，而不能是整型、字符型等文字常量。

//错误示例1
enum letter_set {'a','b','c','d','e'}; //枚举常量不能是字符常量

错误原因：字符本身就有对应的ASCII码值，所以再将字符对应整数就会出现问题，不成立

//错误示例2
enum year_set{2020,2021,2022,2023,2024,2025}; //枚举常量不能是整型常量

错误原因：这个本身就是数字，已经有相应的二进制数表示了，所以也不能对应其他整数，不成立

综上，举例说明枚举类型的常量

//枚举值不可以做左值，枚举变量可以赋值给非枚举变量
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
using namespace std;
enum week 
{
	Sun = 7,
	Mon = 1,
	Tue,
	Wed,
	Thu,
	Fri,
	Sat
};
int main()
{
	week wk;
	int a;
	wk = Mon;			//Mon=1
	wk = Tue;			//Tue=2
	//wk = 1;			//不能直接将整形类型赋值
	wk = (week)(1);		//强制转化类型
	cout << wk << endl;
	a = Mon;
	cout << a << endl;	//可以直接赋值给整形类型
	return 0;
}