定义常量 const 和 #define 区别2

本文详细介绍了C++中const关键字的多种用途,包括与指针、引用、函数及类成员函数的结合使用,并解释了const成员函数的含义及其在提高程序可靠性和可读性方面的作用。

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1.》》const与define。两者都可以用来定义常量,但是const定义时,定义了常量的类型,所以更精确一些。#define只是简单的文本替换,除了可以定义常量外,还可以用来定义一些简单的函数,有点类似内置函数。const和define定义的常量可以放在头文件里面。(小注:可以多次声明,但只能定义一次)
  2.》》const与指针和引用。
  (a)const与指针。
  先来看看下面的几种定义:
  int me;
  const int * p1=&me;//p1可变,*p1不可变,但是不能用*p1来修改,p1可以转向
  int * const p2=&me;//p2不可变,*p2可变,此时允许*p2来修改其值,但是p2不能转向。
  const int *const p3=&me;//p3不可变,*p3也不可变,此时既不能用*p3来修改其值,也不能转向
  第一个const的意思是对p1来讲它指向的就是const常量,虽然me不是,但是对p1来说就是。
  (b)指针和引用的的区别很简单,就是引用更简洁,更安全。因为引用声明是必须初始化。 引用更接近const指针,一旦与某个变量关联,就将一直效忠于他。
  (c)const指针可以接受const和非const地址,但是非const指针只能接受非const地址。所以const指针的能力更强一些,所以尽量多用const指针,这是一种习惯。
  3.》》(a)const与函数。由于 c,所以经常把函数的形参类型设为const,而且多为const 引用。但是这里有一个限制,不能把不是左值的地址传递给引用。(左值包括变量,数组元素,结构成员,引用,被解除引用的指针等)。 形参是const类型的,说明该函数将不会修改其值,该函数便为const函数是。
  (b)const与类成员函数。先看看下面这段代码:
  const Stock land =Stock("hyd");
  land.show();
  land 是常量,但是类成员函数show无法保证不修改land,所以编译器将拒绝执行该段代码。除非你能保证show像const函数一样,但这需要另外一种语法,即:
  void show() const;(声明)
  void Stock::show() const{}(定义)。
  (二)详细介绍,注重细节
  C中常用:“ #define 变量名 变量值”定义一个值替代,然而却有个致命缺点:缺乏类型检测机制,这样预处理在C++中成为可能引发错误的隐患,于是引入const.
  const使用:
  1. 用于指针的两种情况:const是一个左结合的类型修饰符.
  int const *A; //A可变,*A不可变
  int *const A; //A不可变,*A可变
  2.限定函数的传递值参数:
  void function(const int Var); //传递过来的参数在函数内不可以改变.
  3.限定函数返回值型.
  const int function(); //此时const无意义
  const myclassname function(); //函数返回自定义类型myclassname.
  4限定函数类型.
  void function()const; //常成员函数, Const成员函数不能改变对象的成员函数。
  例如:
  int Point::GetY()
  {
  return yVal;
  }
  这个函数被调用时,不改变Point对象,而下面的函数改变Point对象:
  void Point:: SetPt (int x, int y)
  {
  xVal=x;
  yVal=y;
  }
  为了使成员函数的意义更加清楚,我们可在不改变对象的成员函数的函数原型中加上const说明:
  class Point
  {
  public:
  int GetX() const;
  int GetY() const;
  void SetPt (int, int);
  void OffsetPt (int, int);
  private:
  int xVal, yVal;
  };
  const成员函数应该在函数原型说明和函数定义中都增加const限定:
  int Point::GetY() const
  {
  return yVal;
  }
  class Set {
  public:
  Set (void){ card = 0; }
  bool Member(const int) const;
  void AddElem(const int);
  //...
  };
  bool Set::Member (const int elem) const
  {
  //...
  }
  非常量成员函数不能被常量成员对象调用,因为它可能企图修改常量的数据成员:
  const Set s;
  s.AddElem(10); // 非法: AddElem不是常量成员函数
  s.Member(10); // 正确
  *******但构造函数和析构函数对这个规则例外,它们从不定义为常量成员,但可被常量对象调用(被自动调用)。它们也能给常量的数据成员赋值,除非数据成员本身是常量。
  为什么需要const成员函数?
  我们定义的类的成员函数中,常常有一些成员函数不改变类的数据成员,也就是说,这些函数是"只读"函数,而有一些函数要修改类数据成员的值。如果把不改变数据成员的函数都加上const关键字进行标识,显然,可提高程序的可读性。其实,它还能提高程序的可靠性,已定义成const的成员函数,一旦企图修改数据成员的值,则编译器按错误处理。
  const成员函数和const对象
  实际上,const成员函数还有另外一项作用,即常量对象相关。对于内置的数据类型,我们可以定义它们的常量,用户自定义的类也一样,可以定义它们的常量对象。例如,定义一个整型常量的方法为:
  const int i=1 ;
  同样,也可以定义常量对象,假定有一个类classA,定义该类的常量对象的方法为:
  const classA a(2);
  这里,a是类classA的一个const对象,"2"传给它的构造函数参数。const对象的数据成员在对象寿命期内不能改变。但是,如何保证该类的数据成员不被改变呢?
  为了确保const对象的数据成员不会被改变,在C++中,const对象只能调用const成员函数。如果一个成员函数实际上没有对数据成员作任何形式的修改,但是它没有被const关键字限定的,也不能被常量对象调用。下面通过一个例子来说明这个问题:
  class C
  {
  int X;
  public:
  int GetX()
  {
  return X;
  }
  void SetX(int X)
  {
  this->X = X;
  }
  };
  void main()
  {
  const C constC;
  cout<<constc.getx();
  }
  如果我们编译上面的程序代码,编译器会出现错误提示:constC是个常量对象,它只能调用const成员函数。虽然GetX( )函数实际上并没有改变数据成员X,由于没有const关键字限定,所以仍旧不能被constC对象调用。如果我们将上述代码中:
  int GetX()
  改写成:
  int GetX()const
  再重新编译,就没有问题了。
  const成员函数的使用
  const成员函数表示该成员函数只能读类数据成员,而不能修改类成员数据。定义const成员函数时,把const关键字放在函数的参数表和函数体之间。有人可能会问:为什么不将const放在函数声明前呢?因为这样做意味着函数的返回值是常量,意义完全不同。下面是定义const成员函数的一个实例:
  class X
  {
  int i;
  public:
  int f() const;
  };
  关键字const必须用同样的方式重复出现在函数实现里,否则编译器会把它看成一个不同的函数:
  int X::f() const
  {
  return i;
  }
  如果f( )试图用任何方式改变i或调用另一个非const成员函数,编译器将给出错误信息。任何不修改成员数据的函数都应该声明为const函数,这样有助于提高程序的可读性和可靠性。
<think>我们正在讨论C++中const#define定义常量区别。根据引用[1][2][3][4],我们可以总结如下:1.**编译处理方式不同**:- `#define`是预处理器指令,在编译之前进行简单的文本替换。例如,`#definePI3.14`,编译器会将代码中所有`PI`替换为`3.14`。-`const`是C++语言的关键字,在编译阶段处理,具有类型检查作用域规则。2.**类型安全性**:- `#define`不进行类型检查,只是文本替换,可能导致难以发现的错误。- `const`常量有明确的类型(如`constint`,`const double`),编译器会进行类型检查,更安全。3.**作用域**:- `#define`没有作用域概念,从定义点开始到文件结束(或使用`#undef`取消定义)都有效,可能会污染全局命名空间。- `const`常量遵循作用域规则(块作用域、类作用域、命名空间作用域等),可以更好地控制可见性。4.**调试支持**:- `#define`定义常量在预处理阶段就被替换,因此调试器中无法看到符号名,只能看到替换后的值。-`const`常量在编译时处理,会保留符号信息,便于调试。5.**内存占用**:- `#define`不占用内存,因为它只是文本替换,没有分配存储空间。- `const`常量通常会在内存中分配空间(除非被优化掉),但编译器可能会进行优化,将其直接内联到代码中。6.**特殊用法**:- `#define`可以定义宏(带参数的宏),而`const`不能。-在类内部,可以使用`static const`或`constexpr`(C++11起)来定义常量成员,如引用[3]所示,这样可以在类作用域内使用。7.**C++11中的constexpr**:-引用[3]提到,使用`constexpr`定义常量(如`staticconstexprint ARRAY_SIZE=148;`)可以在编译时计算,并且可以用于数组大小等需要常量表达式的场景。而`#define`虽然也可以用于数组大小,但没有类型作用域。**示例对比**:-使用`#define`(引用[4]):```cpp#include <iostream>#define PI3.14int main() {std::cout<< "圆周率为" <<PI <<std::endl;return0;}``` -使用`const`(引用[4]):```cpp#include <iostream>intmain(){const floatPI =3.14;std::cout <<"圆周率为"<< PI<< std::endl;return0;}```**建议**:在C++中,优先使用`const`(或`constexpr`)定义常量,因为它更安全、可调试且符合作用域规则。只有当需要定义宏(带参数)或者在某些需要预处理器功能的场景下才使用`#define`。 ---§§相关问题§§1.在C++中,constexprconst有什么区别2.为什么在头文件中通常使用#define来防止重复包含?3.如何用#define定义带参数的宏?它有什么潜在风险?</think>### C++中 `const` 与 `#define` 定义常量区别 #### 1. **编译处理机制** - **`#define`**:预处理器指令,在编译前进行**文本替换** 例如 `#define PI 3.14` 会将代码中所有 `PI` 替换为 `3.14`[^1][^2] ```cpp double area = PI * r * r; // 编译后实际变为:double area = 3.14 * r * r; ``` - **`const`**:编译器处理的**类型化常量** 例如 `const double PI = 3.14;` 会分配内存空间并强制类型检查[^1][^4] #### 2. **类型安全性** | 特性 | `#define` | `const` | |--------------|----------------------------|-----------------------------| | **类型检查** | ❌ 无类型(纯文本替换) | ✅ 强制类型检查(如 double)| | **作用域** | ❌ 全局(污染命名空间) | ✅ 支持块/类/命名空间作用域 | | **调试** | ❌ 符号在调试器中不可见 | ✅ 可追踪符号值 | **类型错误示例**: ```cpp #define MAX_SIZE 100 int arr[MAX_SIZE]; // 正确 string s(MAX_SIZE); // 错误:MAX_SIZE是int而非size_t ``` #### 3. **内存与优化** - **`#define`**: - 不占用内存(编译时直接替换数值) - 可能引起代码膨胀(多次替换相同值) - **`const`**: - 通常分配内存空间 - 编译器可能优化为直接内联值(类似 `#define` 效果)[^4] #### 4. **高级用法对比** - **类内常量定义**: ```cpp class Circle { public: // #define 无法在类内使用 static constexpr double PI = 3.14159; // ✅ constexpr 方案[^3] }; ``` - **条件编译**: `#define DEBUG_MODE` 可与 `#ifdef` 配合实现条件编译,`const` 无法实现 #### 5. **使用场景建议** | 场景 | 推荐方式 | 原因 | |--------------------------|--------------|-------------------------------| | 简单数值常量 | `const` | 类型安全,作用域控制 | | 跨平台条件编译标志 | `#define` | 与预处理指令协同工作 | | 类内常量/模板元编程 | `constexpr` | 编译期计算能力[^3] | | 头文件保护 | `#define` | 防止重复包含的唯一方案 | > 📌 **最佳实践**:优先使用 `const` 或 `constexpr`,仅在需要预处理功能时使用 `#define`[^2][^4]。 ---
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