c++ - C++中的宏和常量有什么区别？

Question

我在一次技术面试中被问到这个问题:

What is the difference between a const and a macro in C++?

我的回答是宏是一个预处理器指令，如果使用宏可能很难调试应用程序，因为它在编译之前被常量表达式替换，而 const 可以类型标识符，易于调试。

谁能指出任何其他区别，哪个应该是首选？

编辑:

来自 IBM 的 C++ 文档:

The following are some differences between #define and the const type qualifier:

1. The #define directive can be used to create a name for a numerical, character, or string constant, whereas a const object of any type can be declared.

2. A const object is subject to the scoping rules for variables, whereas a constant created using #define is not. Unlike a const object, the value of a macro does not appear in the intermediate source code used by the compiler because they are expanded inline. The inline expansion makes the macro value unavailable to the debugger.

3. A macro can be used in a constant expression, such as an array bound, whereas a const object cannot. (I think we surely need to use macro to define array_size.

4. The compiler does not type-check a macro, including macro arguments.

Answer 1

宏和常量并不是一回事，有时每个都适合具体情况，而您的回答只是触及了差异的表面。此外，C++ 有两种不同的常量。

用 const 限定符定义的常量最好被视为一个不可修改的变量。它具有变量的所有属性:它有一个类型，它有一个大小，它有链接，你可以获取它的地址。 (编译器可能会优化掉其中的一些属性，如果它可以摆脱它:例如，从未使用过地址的常量可能不会被发送到可执行镜像中。但这只是由于 as-if 规则的恩典。 ) 唯一不能对 const 数据做的事情就是改变它的值。用 enum 定义的常量有点不同。它有一个类型和一个大小，但它没有链接，你不能取它的地址，它的类型是唯一的。这两个都是在翻译阶段 7 处理的，所以它们只能是左值或右值。 (我很抱歉前一句中的行话，但我不得不写几段。)

宏的约束要少得多:它可以扩展到任何标记序列，只要整个程序仍然是一个格式良好的程序。它没有任何变量的属性。将 sizeof 或 & 应用于宏可能会或可能不会做一些有用的事情，这取决于宏扩展的内容。宏有时被定义为扩展为数字文字，并且这些宏有时被认为为常量，但它们不是:“编译器正确”(即翻译阶段 7)将它们视为 < em>数字字面量.

现在通常认为是一种很好的做法，当常量可以使用时不要使用宏。宏不遵守与所有其他标识符相同的范围规则，这可能会造成混淆，如果您使用常量，您会为翻译阶段 7 提供更多信息，从而也提供给调试器。但是，宏允许您做任何其他方式无法完成的事情，如果您需要做其中一件事情，您应该毫不犹豫地使用它们。 (从这个意义上说，正在发挥作用的宏通常不只是扩展为数字文字，尽管我不会说永远不会。)

编辑:这是一个宏做一些有趣事情的例子。它绝不是一个常数，形状或形式。很可能有一种方法可以在没有宏的情况下获得相同的效果(如果你知道一个不涉及字符串流的方法，我很想知道它!)但我认为它很好地说明了功能和宏的危险(对于后者，请考虑如果在一个非常特定的上下文之外使用它会做什么......)

static double elapsed()
{ ... }
#define ELAPSED '[' << std::fixed << std::setprecision(2) << elapsed() << "] "

// usage:
for (vector<string>::iterator f = files.begin(); f != files.end(); f++) {
    cout << ELAPSED << "reading file: " << *f << '\n';
    process_file(*f);
}