为什么有人会使用 #define 来定义常量？

Question

这是一个简单的问题，但为什么有人会使用#define来定义常量呢？

#define sum 1和const int sum = 1;之间有什么区别呢？

- user788552

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我很想说，“因为他们是新手”……非常好的问题。 - user541686

是的，这个应该会带来一些有趣的答案。 - Nemo

@user 如果你在使用C++编程，那么非常简单--只需遵循Scott Meyer的建议Item#1“优先使用const和inline而不是#define”。仅在const无法使用时才使用#define，例如头文件包含保护等。 - greatwolf

为了减少得到许多不同答案的风险，请勿在标题和正文中提出不同的问题。这两个问题可能相似，但其回答方式是不同的。 - R. Martinho Fernandes

@Nemo 当然，他怎么能快速积累一些声望点数呢？:P - greatwolf

Answer 1

#define有很多不同的应用，但你的问题似乎是关于一种特定的应用：定义命名常量。

C++中很少使用#define来定义命名常量。

#define通常在C代码中广泛使用，因为C语言在定义常量方面与C++有显著的区别。简而言之，在C中，const int对象不是常量，这意味着在C中定义真正的常量的主要方法是使用#define。（此外，对于int常量，可以使用枚举）。

- AnT stands with Russia

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@AndreyT 兄弟，我在这里有点害怕 :| ，这个规则是什么，这是真的答案吗，因为分数的缘故？ - user788552

更多的回答得分并不总是意味着它是正确的。 - Synxmax

@CygnusX1：在C++中，const int前面不需要加上static。在C++中，const对象默认具有内部链接。 - AnT stands with Russia

@BlueRaja - Danny Pflughoeft：嗯，因为语言是这样定义的。在C语言中，您不能将“const int”对象用作“case”标签、位域大小、非VLA数组的数组大小，因为在C语言中，“const int”对象不是常量。在C语言中，“constant”一词指的是字面常量（例如“25”）和枚举成员，而不是“const”对象。 - AnT stands with Russia

@BlueRaja - Danny Pflughoeft：我在这里有一个更详细的解释https://dev59.com/THE95IYBdhLWcg3wb9hb#2308364 - AnT stands with Russia

Answer 2

谁都不应该不这么做！
实际上，对于许多原因，人们应该更喜欢const int sum = 1;而不是#define sum 1:

基于作用域的机制：

#define 不尊重作用域，因此无法创建类作用域名称空间。而 const 变量可以在类中进行作用域限定。

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避免编译错误期间出现奇怪的魔术数字：

如果您使用#define，则这些宏将在预编译时被替换。因此，如果您在编译过程中收到错误消息，则会感到困惑，因为错误消息不会引用宏名称，而是会出现一个突然的值。您需要在代码中花费大量时间来跟踪它。

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易于调试：

同样是由于第2点提到的原因，当调试时使用#define并不能真正提供帮助。

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因此，为避免上述情况，使用 const 将是更好的选择。

- Alok Save

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@Martinho，如果在SO中任何答案以#开头，则会使所有内容都以大粗体显示。 - iammilind

+1 有道理，尽管这是一个好事还是坏事，我想这是有争议的。 - user541686

@Mehrdad，#define X 可以使用 #undef X 进行虚拟作用域。 - iammilind

笑 out loud，“为什么有人会使用 #define？”“有很多原因：1）它不好用 2）它不好用 3）它不好用。” - R. Martinho Fernandes

@Als，我希望我也能接受你的建议，感谢您提供有关编译错误和调试易用性的信息，谢谢。 - user788552

Answer 3

对于您刚提到的例子，我通常会使用const。当然，#define可以在其他地方用于条件编译：

#if SOME_DEFINE == 1
    // Conditional code
#endif

使用const无法做到这一点。如果不需要将值从预处理器中访问，我建议使用const，除非有某些原因不能这样做。在C++ FAQ lite中有一些相关内容，他们指出预处理器虽然“邪恶”，但这并不意味着你永远不需要它。

- Sven

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我不会说常量不能用于条件编译。您可以为常量专门制定一个模板。例如，请查看此处：https://dev59.com/JXI_5IYBdhLWcg3wJfkM#1505664。 - Kirill V. Lyadvinsky

是的，但我不能使用它来有条件地 #include <windows.h>，这取决于平台或类似的东西。所以我会说它不能用于某些类型的条件编译。 ;) - Sven

我会使用构建系统来进行这种选择，而不是使用“define”。 - Kirill V. Lyadvinsky

我并不会就如何进行条件编译提出任何建议，我只是指出了一种可能的使用 #define 的方法，而这种方法（使用 const）并不容易实现。 - Sven

Answer 4

#define是必要的，以使像包含守卫之类的东西起作用，因为C++没有一个真正的模块导入系统。

#define会导致对文本进行字面替换。预处理器知道如何将源代码标记化，但并不知道其中任何内容的实际含义。当您编写#define sum 1时，预处理器会遍历您的代码，并查找每个sum标记的实例，并将其替换为1标记。

这具有各种限制：#define sq(x) x * x如果像sq(3+3)这样使用，将无法正确工作；而使用#define作为常量不以任何方式尊重范围，也不会将任何类型与常量相关联。然而，#define可以（尤其是与其他一些特殊的东西结合使用，如#和##预处理器运算符）做一些魔法，否则不可能完成（除了手动执行预处理器所做的工作）。

- Karl Knechtel

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我认为第一句话是一个答案，其余的内容只是OP可能已经知道的事情。 - user541686

我认为在C++中应该使用#pragma once而不是包含保护。 - Kirill V. Lyadvinsky

#pragma once 是特定于编译器的。标准没有定义预处理指令的含义。 - Karl Knechtel

但它得到了广泛的支持，通常不需要使用 #define 来实现此目的。 - Don Reba

同意，但大多数（全部？）编译器都支持它。 - Kirill V. Lyadvinsky

Answer 5

尽量使用"const int"，而不是#define。

只有在您的预处理器代码可能被另一个工具读取，并且它更容易使用预处理器而不是解析语言时，请使用#define。

此外，这也是通过#if/#else/#endif定义稍后要检查的内容的唯一方式。

- malkia

Answer 6

有些人错误地认为宏是确保成为“真正”的常量，并且在生成机器指令时会被原样替换。但是现代编译器会确保常量文字以相同的方式处理。

简单来说，

#define sum 1  /*is pre processed*/

这意味着，在预处理阶段完成后，sum不存在。

const int sum = 1; /*is compiled/linked*/

这意味着只要从您的程序生成可执行文件，sum 就会存在。

- iammilind

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没有回答原帖中为什么要使用其中一个而不是另一个的问题。（不想太严厉，但实际上并没有回答这个问题，抱歉。）-1 - user541686

@Mehrdad，解释为什么使用#define会太长了。这就是为什么我简单地说#define是预处理的原因。 :) - iammilind

Answer 7

来自Daniel Liang所写的使用C++进行编程入门中提到：

当您使用#define指令定义常量时，该常量不会存储在内存中。该常量将被编译器替换为一个值。当您使用const关键字声明常量时，该常量像变量一样存储在内存中。

如果常量需要在多个程序中使用，请使用#define在头文件中定义它，以便可以在其他程序中包含它。如果常量仅在一个程序中使用，则使用const声明更有效。

- John Joe

Answer 8

第一个是预处理器指令，在编译器编译代码之前，它将遍历并将sum替换为1。第二个在内存中声明一个变量来保存该数量。我相信可以争论哪种方法更好，但“const int”在C++中可能更常见（当涉及到数字常量时）。

http://www.geekpedia.com/KB114_What-is-the-difference-between-sharpdefine-and-const.html

- Synxmax

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const int 不会在内存中声明一个变量；链接的文章是不正确的。 - Don Reba

@Don：你不能这样做吗？const int sum = 1; const int* sum_ptr = ∑？ - R. Martinho Fernandes

在内存中声明一个变量，可能不够准确，无法描述为真或假。 - Karl Knechtel

@Martinho Fernandes: C++标准7.1.5.1.3：“指向cv限定类型的指针或引用不一定实际指向或引用cv限定对象，但它被视为实际指向或引用。”去除const属性并分配给这样的指针或引用会导致未定义的行为。 - Don Reba

重要的部分是 const int 在 作用域 中声明一个变量。这是与使用 #define 创建常量的主要区别。是否为变量分配内存取决于编译器。 - Don Reba

Answer 9

const变量的反对意见已经在iammilind's answer中展示，主要是编译/链接性能方面的考虑。

通过#define定义整数常量是我观察到的老一代C开发人员和实际上是老派C开发人员或受此类人指导以非侵入方式处理旧代码库的C++开发人员中普遍存在的行为。

有趣的是，使用enum来达到相同目的的情况通常是未知的。每当我有机会时，我将相关的#defines转换为枚举。对于不属于任何组的命名常量，我使用无名称的枚举。

enum { sum = 1 };

这样，我们就可以在C和C++中使用编译时常量。

- Wolf

Answer 10

const int 只是一个不能改变的 int。 #define 是一个指令，用于 C 预处理器，该预处理器不仅仅用于定义常量。

更多详情请参见这里：http://en.wikipedia.org/wiki/C_preprocessor

- robbrit

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不回答为什么一个比另一个更好的问题。 （不想太苛刻，但它确实没有回答，抱歉。）-1 - user541686