const define static extern

const

  1. const意味着”只读”,欲阻止一个变量被改变,可以使用const关键字

  2. const仅仅用来修饰右边的变量(基本数据变量p,指针变量*p)

define

#define指令有三种用法:

  1. 第一种是定义标识,标识有效范围为整个程序,形如#define XXX,常与#if配合使用

  2. 第二种是定义常数,如#define max 100,则max代表100(这种情况下使用const定义常数更好,因为:const常量有数据类型,而宏常量没有数据类型。编译器可以对前者进行类型安全检查,而对后者只进行字符替换,没有类型安全检查,并且在字符替换时可能会产生意料不到的错误 )

  3. 第三种是定义”函数”,如#define get_max(a, b) ((a)>(b)?(a):(b)) 则以后使用get_max(x,y)就可以得到x和y中较大的数(这种方法存在一些弊病,如get_max(a++, b)时,a++会被执行多少次取决于a和b的大小!所以建议还是用内联函数而不是这种方法提高速度。虽然有这样的弊病,但这种方法的确非常灵活,因为a和b可以是各种数据类型。)。

const常量与define宏定义的区别

1. 编译器处理方式不同

  • define宏是在预处理阶段展开
  • const常量是编译运行阶段使用

2. 类型和安全检查不同

  • define宏没有类型,不做任何类型检查,仅仅是展开
  • const常量有具体的类型,在编译阶段会执行类型检查

3. 存储方式不同

  • define宏仅仅是展开,有多少地方使用,就展开多少次,不会分配内存
  • const常量会在内存中分配(可以是堆中也可以是栈中)

4. 内存空间分配不同

  • const可以节省空间,避免不必要的内存分配

    #define PI 3.14159 //常量宏
    const doulbe Pi=3.14159; //此时并未将Pi放入ROM中 ……
    double i=Pi; //此时为Pi分配内存,以后不再分配!
    double I=PI; //编译期间进行宏替换,分配内存
    double j=Pi; //没有内存分配
    double J=PI; //再进行宏替换,又一次分配内存!
    const定义常量从汇编的角度来看,只是给出了对应的内存地址,而不是象#define一样给出的是立即数,所以,const定义的常量在程序运行过程中只有一份拷贝(因为是全局的只读变量,存在静态区),而 #define定义的常量在内存中有若干个拷贝。

5. 提高了效率

  • 编译器通常不为普通const常量分配存 大专栏  const define static extern储空间,而是将它们保存在符号表中,这使得它成为一个编译期间的常量,没有了存储与读内存的操作,使得它的效率也很高

6. 宏替换只作替换,不做计算,不做表达式求解

  • 宏预编译时就替换了,程序运行时,并不分配内存

7. 总结

  1. 宏:只是在预处理器里进行文本替换,没有类型,不做任何类型检查,编译器可以对相同的字符串进行优化。只保存一份到 .rodata 段。甚至有相同后缀的字符串也可以优化,你可以用GCC 编译测试,”Hello world” 与 “world” 两个字符串,只存储前面一个。取的时候只需要给前面和中间的地址,如果是整形、浮点型会有多份拷贝,但这些数写在指令中。占的只是代码段而已,大量用宏会导致二进制文件变大

  2. 变量:共享一块内存空间,就算项目中N处用到,也不会分配N块内存空间,可以被修改,在编译阶段会执行类型检查

  3. 常量:共享一块内存空间,就算项目中N处用到,也不会分配N块内存空间,可以根据const修饰的位置设定能否修改,在编译阶段会执行类型检查

  4. Constants should be declared as static constants and not #defines unless explicitly being used as a macro.

static

  1. 修饰局部变量:延长局部变量的生命周期,程序结束才会销毁;局部变量只会生成一份内存,只会初始化一次

  2. 修饰全局变量:只能在本文件中访问,修改全局变量的作用域,生命周期不会改,避免重复定义全局变量

  3. 在模块内的 static 全局变量可以被模块内所用函数访问,但不能被模块外其它函数访问

  4. 在模块内的 static 函数只可被这一模块内的其它函数调用,这个函数的使用范围被限制在声明 它的模块内

  5. 在类中的 static 成员变量属于整个类所拥有,对类的所有对象只有一份拷贝

  6. 在类中的 static 成员函数属于整个类所拥有,这个函数不接收 this 指针,因而只能访问类的static 成员变量

extern

  1. 作用: 只是用来获取全局变量(包括全局静态变量)的值,不能用于定义变量

  2. 工作原理: 先在当前文件查找有没有全局变量,没有找到,才会去其他文件查找。

联合使用

  1. static与const作用:声明一个只读的静态变量;
    开发使用场景:在一个文件中经常使用的字符串常量,可以使用static与const组合

  2. 开发中使用场景:在多个文件中经常使用的同一个字符串常量,可以使用extern与const组合。
    static与const组合:在每个文件都需要定义一份静态全局变量。
    extern与const组合:只需要定义一份全局变量,多个文件共享。

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