尽量以const,enum,inline替换#define

本博客（http://blog.csdn.net/livelylittlefish ）贴出作者（三二一@小鱼）相关研究、学习内容所做的笔记，欢迎广大朋友指正！

1. 宏定义

 

#define ASPECT_RATIO 1.653

该宏定义ASPECT_RATIO也许从未被编译器看见，也许在编译器开始处理源代码之前就被预处理器替换 了。我们知道，宏定义在预处理阶段会进行简单地字符串替换，凡是遇到ASPECT_RATIO的地方都被替换为1.653。因此，ASPECT_RATIO是不会进入符号表(symbol table)的。

 

符号表复习

 

(1) 什么是符号表?符号表有哪些重要作用？

符号表是用来记录编译过程中的 各种信息的表格。

符号表的作用：

• 登记编译过程输入和输出信息
• 在语义分析过程中用于语义检查和中间代码生成
• 作为目标代码生成阶段地址分配的依据

 

(2) 符号表的表项常包括哪些部分?各描述什么?

符号表的表项包含两大栏，即名 字栏和信息栏；

名字栏也叫主栏，存放名字的标 示符，称为关键字；

信息栏包含许多子栏和标志位， 用来记录相应名字的各种不同属性。

 

(3) 符号表的组织方式有哪些?它的组织取决于哪些因素?

符号表的组织形式分为直接组织 方式和间接组织方式两大类。

直接组织方式中各项按固定长度 顺序存放；

间接组织方式中，符号表的主栏 存放标识符的一个指示器和一个整数（标识符的起始位置和长度），而标识符的字符串则存放在一个字符串数组中。

 

符号表的组织主要取决于以下几 个因素：

• 表项中的各栏所占的存储单元和长度是否固定
• 语言中标识符的长度限制
• 哪些项有哪些共同值
• 对符号表操作和使用方式

 

(4) Win32平台和Linux平台上怎样查看可执行程序的符号表？

• win32平台

dumpbin命令

如>dumpbin /SYMBOLS filename (其中>为命令行提示符)

• Linux平台

objdump命令

如# objdump -s filename (其中#为命令行提示符)

 

因此，当1.653出现编译错误的时候，我们很难搞清楚到底是哪里的问题；另外，在调试阶段，也很难定位（我们通过visual Stiduo或者Linux平台上的gdb在调试的过程中无法查知定义的宏的值，因为符号表中没有该符号），因此 不能够所见即所得，还要通过查阅代码才能知道该宏定义。

 

那么，如何解决呢？如下。

 

2. 使用const定义常量

 

例如，以上define定义的宏可以改为：

const double AspectRatio = 1.653;  //大写名称通常用于宏，因此这里改变写法

 

从以上的那个以可以看出，该常量有类型，为double，它作为一个语言常量，肯定会被编译器看到，当然就会进入符号表。在调试 的过程中，也可以查知该常量的值。

 

3. class专属常量

 

如果将常量的作用域(scope)限制于class内，必须让它成为class的一个成员(member)。如果要确保此常量至多有一份实体，必须让它成为static成员。

 

例如，以下程序可以很好的说明class专属常量的定义方法。

/**
* , page 14
* const data of class
* platform: visual studio 2005, win32
* filename: item2.1.cpp
*/
#include
using namespace std;

class MyTest
{
    //(1) error C2864: 'MyTest::MaxNumber1' : only static const integral data members can be initialized within a class
    //int MaxNumber1 = 5;

    //(2) error C2864: 'MyTest::MaxNumber2' : only static const integral data members can be initialized within a class
    //const int MaxNumber2 = 5;

    //(3) error C2864: 'MyTest::MaxNumber3' : only static const integral data members can be initialized within a class
    //static int MaxNumber3 = 5;

    //(4) ok
    static const int MaxNumber4 = 5;
    static const char cconst4 = 'B';

    //(5) error C2864: 'MyTest::dconst4' : only static const integral data members can be initialized within a class
    //static const double dconst4 = 200.00;

public:
    //(6) error C2758: 'MyTest::MaxNumber2' : must be initialized in constructor base/member initializer list
    MyTest()
    {
        cout<<"MyTest constructor! "<
        cout<<"MaxNumber4 = "<
        cout<<"cconst4 = "<
    }
};

int main()
{
    MyTest obj;

    return 0;
}

/** * <Effective C++>, page 14 * const data of class * platform: visual studio 2005, win32 * filename: item2.1.cpp */ #include <iostream> using namespace std;   class MyTest { //(1) error C2864: 'MyTest::MaxNumber1' : only static const integral data members can be initialized within a class //int MaxNumber1 = 5;   //(2) error C2864: 'MyTest::MaxNumber2' : only static const integral data members can be initialized within a class //const int MaxNumber2 = 5;   //(3) error C2864: 'MyTest::MaxNumber3' : only static const integral data members can be initialized within a class //static int MaxNumber3 = 5;   //(4) ok static const int MaxNumber4 = 5; static const char cconst4 = 'B';   //(5) error C2864: 'MyTest::dconst4' : only static const integral data members can be initialized within a class //static const double dconst4 = 200.00;   public: //(6) error C2758: 'MyTest::MaxNumber2' : must be initialized in constructor base/member initializer list MyTest() { cout<<"MyTest constructor! "<<endl; cout<<"MaxNumber4 = "<<MaxNumber4<<endl; cout<<"cconst4 = "<<cconst4<<endl; } };   int main() { MyTest obj; return 0; }

 

 

代码注释中的(1),(2),(3)表示step编号。

从(1),(2),(3)中，我们可以看出，只有static const integral data member(静态整型常量 数据成员)才能在类内初 始化。从(4),(5)中也可以得到证明。其中，char型相当于整型。

 

运行结果如下。

MyTest constructor!

MaxNumber = 5

cconst1 = A

cconst2 = B

dconst1 = 100

 

再如。

/**
* , page 14
* const data of class
* platform: visual studio 2005, win32
* filename: item2.2.cpp
*/
#include
using namespace std;

class MyTest
{
    int MaxNumber1;
    const int MaxNumber2;
    static int MaxNumber3;

    static const int MaxNumber4 = 5;
    static const char cconst4 = 'B';

    static const int MaxNumber5;

public:
    //(1) error C2758: 'MyTest::MaxNumber2' : must be initialized in constructor base/member initializer list
    //(4) error C2438: 'MaxNumber3' : cannot initialize static class data via constructor
    //(7) error C2438: 'MaxNumber5' : cannot initialize static class data via constructor
    MyTest():MaxNumber1(5), MaxNumber2(5)//, MaxNumber5(5)//, MaxNumber3(5)
    {
        //(2) error C2166: l-value specifies const object
        //MaxNumber2 = 5;

        //(3) error LNK2001: unresolved external symbol "private: static int MyTest::MaxNumber3" (?MaxNumber3@MyTest@@0HA)
        //MaxNumber3 = 5;

        //(6) error C3892: 'MaxNumber5' : you cannot assign to a variable that is const
        //MaxNumber5 = 5;

        cout<<"MyTest constructor! "<
        cout<<"MaxNumber1 = "<
        cout<<"MaxNumber2 = "<
        cout<<"MaxNumber3 = "<
        cout<<"MaxNumber4 = "<
        cout<<"MaxNumber5 = "<
        cout<<"cconst4 = "<
    }
};

//(5) ok
int MyTest::MaxNumber3 = 5;

//(8) ok
const int MyTest::MaxNumber5 = 5;

//(9) error C2761: 'int MyTest::MaxNumber1' : member function redeclaration not allowed
//int MyTest::MaxNumber1 = 5;

int main()
{
    MyTest obj;

    return 0;
}

/** * <Effective C++>, page 14 * const data of class * platform: visual studio 2005, win32 * filename: item2.2.cpp */ #include <iostream> using namespace std;   class MyTest { int MaxNumber1; const int MaxNumber2; static int MaxNumber3;   static const int MaxNumber4 = 5; static const char cconst4 = 'B';   static const int MaxNumber5;   public: //(1) error C2758: 'MyTest::MaxNumber2' : must be initialized in constructor base/member initializer list //(4) error C2438: 'MaxNumber3' : cannot initialize static class data via constructor //(7) error C2438: 'MaxNumber5' : cannot initialize static class data via constructor MyTest():MaxNumber1(5), MaxNumber2(5)//, MaxNumber5(5)//, MaxNumber3(5) { //(2) error C2166: l-value specifies const object //MaxNumber2 = 5;   //(3) error LNK2001: unresolved external symbol "private: static int MyTest::MaxNumber3" (?MaxNumber3@MyTest@@0HA) //MaxNumber3 = 5;   //(6) error C3892: 'MaxNumber5' : you cannot assign to a variable that is const //MaxNumber5 = 5;   cout<<"MyTest constructor! "<<endl; cout<<"MaxNumber1 = "<<MaxNumber1<<endl; cout<<"MaxNumber2 = "<<MaxNumber2<<endl; cout<<"MaxNumber3 = "<<MaxNumber3<<endl; cout<<"MaxNumber4 = "<<MaxNumber4<<endl; cout<<"MaxNumber5 = "<<MaxNumber5<<endl; cout<<"cconst4 = "<<cconst4<<endl; } };   //(5) ok int MyTest::MaxNumber3 = 5;   //(8) ok const int MyTest::MaxNumber5 = 5;   //(9) error C2761: 'int MyTest::MaxNumber1' : member function redeclaration not allowed //int MyTest::MaxNumber1 = 5;   int main() { MyTest obj;   return 0; }

 

 

运行结果如下。

MyTest constructor!

MaxNumber1 = 5

MaxNumber2 = 5

MaxNumber3 = 5

MaxNumber4 = 5

MaxNumber5 = 5

cconst4 = B

 

代码注释中的(1),(2),(3)表示step编号。

从(1),(2)可以看出，非静态的常量数据成员必须在构造函数的初始化列表中初始化；如果在构造函数中初始化，会出现error c2166的错误，即常量对象是只读(read only)的，不能对其赋值。

 

从(3),(4),(5)可知，静态非常量数据成员只能在类外(类的实现文件)初始化。

从(6),(7),(8)可知，静态常量数据成员也可以在类外(类的实现文件)初始化。

结论：

• 静态常量数据成员可以在类内初始化(即类内声明的同时初始化)，也可以在类外，即类的实现文件中初 始化，不能在构造函数中初始化，也不能在构造函数的初始化列表中初始化；
• 静态非常量数据成员只能在类外，即类的实现文件中初始化，也不 能在构造函数中初始化，不能在构造函数的初始化列表中初始化；
• 非静态的常量数据成员不能在类内初始化，也不能在构造函数中初 始化，而只能且必须在构造函数的初始化列表中初始化；
• 非静态的非常量数据成员不能在类内初始化，可以在构造函数中初 始化，也可以在构造函数的初始化列表中初始化；

 

总结如下表：

类型 初始化方式	类内(声明)	类外(类实现文件)	构造函数中	构造函数的初始化列表
非静态非常量数据成员	N	N	Y	Y
非静态常量数据成员	N	N	N	Y (must)
静态非常量数据成员	N	Y (must)	N	N
静态常量数据成员	Y	Y	N	N

 

4. enum类型的class专属常量

 

上述4中类型的数据成员，都有各自的初始化方法，唯一列外就是在class编译期间要一个class常量，除了采用静态常量数据成员外，还可以使用enum类型的数据，即改用所谓的"the enum hack"补偿做法，其理论基础是“一个属于 枚举类型(enumerated type)的数值可权充int被使用”。例如，

 

class MyTest

{

private:

    enum {MaxNumber = 5}; //"the enum hack"使MaxNumber成为5的一个记号名称

    int score[MaxNumber];

 

};

 

enum hack的行为某方面较像#define而不像const，如可以取一个const的地址，而不能取一个enum的地址，也不能取一个#define的地址；

 

5. 使用inline函数代替宏函数

 

(template) inline函数的好处：

• 获得宏带来的效率(宏没有函数调用带来的额外开销)
• 一般函数的所有可预料行为和类型安 全性(type safety)

 

 

remember

对于单纯常量，最好以const对象或enum替换#defines；

对于形似函数的宏（macros），最好改用inline函数替换#defines

 

注：该文程序亦可在Linux平台上运行。