C语言---常量

常量是固定值，在程序执行期间不会改变。这些固定的值，又叫做字面量。
常量可以是任何的基本数据类型，比如整数常量、浮点常量、字符常量，或字符串字面值，也有枚举常量。

常量分类

1. 整型常量

整型常量就是整数的常量，可以用三种进制来表示：
十进制整数：
由数字 0~9 和正负号组成。例如： 123, -456, 0
八进制整数：
以数字 0 开头，由数字 0~7 组成。例如： 0123 (等于十进制的83), 010 (等于十进制的8)
十六进制整数：
以 0x 或 0X 开头，由数字 0~9 和字母 A~F (或 a~f) 组成。例如： 0x123 (等于十进制的291), 0XFF (等于十进制的255), 0x1a (等于十进制的26)
可以在整数后面加上后缀来指定其类型：
1、L 或 l： 表示长整型 (long)，例如 123L
2、LL 或 ll： 表示长长整型 (long long)，例如 123LL
3、U 或 u： 表示无符号整型 (unsigned)，例如 123U
后缀可以组合使用，如 123UL 表示无符号长整型。

2. 实型常量（浮点型常量）

实型常量就是数学中的小数，在C语言中也称为浮点数。它有两种表示形式：
小数形式： 由数字、小数点和正负号组成。必须包含小数点。
例如： 3.14, -0.123, .618 (等价于0.618), 5. (等价于5.0)
指数形式： 格式为 [±] 数字 [.数字] e|E [±] 数字。
例如：
1.23e5 表示 1.23 × 10⁵ (即123000)
5.6E-3 表示 5.6 × 10⁻³ (即0.0056)
-7.8e+2 表示 -7.8 × 10² (即-780)
默认情况下，实型常量是 double 类型。可以在后面加上后缀来指定类型：
F 或 f： 表示单精度浮点型 (float)，例如 3.14f
L 或 l： 表示长双精度浮点型 (long double)，例如 3.14L

3. 字符常量

字符常量是用单引号 ‘’ 括起来的一个字符。
普通字符： 例如 ‘A’, ‘b’, ‘5’, ‘#’
转义字符： 以反斜杠 \ 开头，用于表示一些特殊的、无法直接输入的字符。常见的转义字符有：
\n： 换行符
\t： 制表符 (Tab)
\： 反斜杠本身
'： 单引号
"： 双引号
\0： 空字符 (NULL)，字符串的结束标志
\xhh： 用1-2位十六进制数表示字符，如 \x41 表示 ‘A’
\ddd： 用1-3位八进制数表示字符，如 \101 也表示 ‘A’

字符常量在内存中存储的是其对应的ASCII码值（一个整数）。例如，‘A’ 的值就是65。

4. 字符串常量

字符串常量是用双引号 “” 括起来的一个或多个字符序列。
例如： “Hello, World!”, “A”, “123”, “你好”, “” (空字符串)
重要：字符串常量和字符常量的区别
“A” 是字符串常量，它在内存中占两个字节：‘A’ 和 ‘\0’ (结束符)。

‘A’ 是字符常量，它在内存中占一个字节：65 (ASCII码)。

5. 符号常量

符号常量是使用预处理指令 #define 或关键字 const 定义的标识符，用来代表一个常量。

a) 使用 #define 定义

这是在预处理阶段进行简单文本替换的宏定义。

#include <stdio.h>#define PI 3.14159       // 定义符号常量PI，值为3.14159
#define MAX_SIZE 100     // 定义符号常量MAX_SIZE，值为100
#define GREETING "Hello" // 定义字符串符号常量int main() {double radius = 5.0;double area = PI * radius * radius; // 预处理后此行变为 double area = 3.14159 * radius * radius;int arr[MAX_SIZE]; // 预处理后变为 int arr[100];printf("%s\n", GREETING);printf("Area is: %f\n", area);return 0;
}

特点：
不加分号 ;。
只是简单的文本替换，不占用内存，没有数据类型的概念。

b) 使用 const 关键字定义

这是在编译阶段处理的，会分配存储空间，具有明确的类型检查。

#include <stdio.h>int main() {const double PI = 3.14159;     // 定义const常量PIconst int MAX_SIZE = 100;const char GREETING[] = "Hello";// PI = 3.14; // 错误！试图修改const常量的值，编译器会报错double radius = 5.0;double area = PI * radius * radius;int arr[MAX_SIZE];printf("%s\n", GREETING);printf("Area is: %f\n", area);return 0;
}

特点：
需要指定数据类型。
定义时必须初始化。
试图修改它的值会导致编译错误。
具有作用域的概念（例如，在函数内定义的const常量只在该函数内有效）。

#define 与 const 区别

替换机制：#define 是进行简单的文本替换，而 const 是声明一个具有类型的常量。#define 定义的常量在编译时会被直接替换为其对应的值，而 const 定义的常量在程序运行时会分配内存，并且具有类型信息。

类型检查：#define 不进行类型检查，因为它只是进行简单的文本替换。而 const 定义的常量具有类型信息，编译器可以对其进行类型检查。这可以帮助捕获一些潜在的类型错误。

作用域：#define 定义的常量没有作用域限制，它在定义之后的整个代码中都有效。而 const 定义的常量具有块级作用域，只在其定义所在的作用域内有效。

调试和符号表：使用 #define 定义的常量在符号表中不会有相应的条目，因为它只是进行文本替换。而使用 const 定义的常量会在符号表中有相应的条目，有助于调试和可读性。

总结与对比

常量类型	表示方式	示例	特点
整型常量	十进制、八进制(0开头)、十六进制(0x开头)	123, 0123, 0x1A3	可加L、U等后缀指定类型
实型常量	小数形式、指数形式	3.14, -1.2e-5	默认double，可加F、L后缀
字符常量	单引号 ‘’	‘A’, ‘\n’	存储的是ASCII码值，占1字节
字符串常量	双引号 “”	“Hello”	以’\0’结尾，占字符数+1字节
符号常量(#define)	#define 标识符 常量值	#define PI 3.14	预处理替换，无类型，不分配内存
符号常量(const)	const 类型 标识符 = 值;	const float pi = 3.14;	有类型，分配内存，不可修改