C笔记20250325

一:宏常量 和 const常量的区别

宏常量

• 使用预处理器指令#define来定义。

#define PI 3.14159

• 没有类型信息，仅仅是简单的文本替换。这意味着编译器不会对宏进行类型检查，可能导致潜在的错误。
• 宏不是变量，不占用内存空间。它只是在预处理阶段将所有出现的宏名替换为相应的值。

• 由于宏仅是文本替换，在调试时查看变量值时无法直接看到宏的名字，这可能使调试更加困难。

• 宏的作用范围从定义点开始直到文件结束或遇到#undef指令为止，不具备块级作用域的概念。宏是全局性的，除非特别限制在一个文件内通过条件编译实现。

• 适合用于定义简单的常数值，特别是当这个值需要被用作数组大小、case标签或其他不允许有变量的地方。也常用于条件编译。

const常量：

• 使用const关键字定义，并指定类型。

const double pi = 3.14159;

• 具有明确的数据类型，编译器可以执行类型检查，有助于减少编程错误。
• 通常会在内存中分配空间，

• 可以在调试器中查看const常量的名称和值，提供更好的调试支持。

• 遵循C语言的作用域规则，可以根据定义位置有不同的作用域（如局部、文件作用域等）。可以通过static关键字限制其作用域到单个文件。

• 适用于需要类型安全的场合，以及希望利用C语言作用域规则控制可见性的场景。

 二: #define MAX 10 与const int b = 10的区别

 #define MAX 10

• 这是通过预处理器（Preprocessor）实现的宏定义。
• 在编译之前，所有的 MAX 都会被直接替换为 10。
• 它是一个简单的文本替换机制，不涉及类型检查。
• 没有类型信息，只是简单的文本替换。
• 宏定义的作用范围从定义处开始，直到文件结束，或者遇到 #undef 指令。
• 它没有块作用域的概念，适用于整个文件或多个文件（如果在头文件中定义并包含）。
• 不分配内存，因为它是预处理阶段的文本替换。
• MAX 只是一个占位符，在编译后的代码中不存在实际的存储空间。
• 因为宏定义在预处理阶段被替换，调试时无法看到 MAX 的存在。
• 如果出现错误，调试器只会显示替换后的值（如 10），而不是 MAX。
• 因为是简单的文本替换，不会引入额外的运行时开销。
• 但在某些情况下，宏定义可能会导致代码膨胀。例如：

#define SQUARE(x) ((x) * (x))
int y = SQUARE(5 + 2); // 替换后变为 ((5 + 2) * (5 + 2))，可能会有多余的计算

• 适合用于简单的常量定义，尤其是需要跨文件共享的常量。
• 适合用于条件编译（如 #ifdef、#ifndef 等）。

#define DEBUG_MODE 100
#ifdef DEBUG_MODE
printf("Debugging...\n");
#endif

• 如果你在代码中不小心误用了 MAX，编译器可能不会报错。例如：

#define MAX 10
int arr[MAX]; // 正确
int x = MAX + "string"; // 错误，但编译器可能不会立即报错

const int b = 10;

• 这是一个真正的变量声明，带有类型信息（int）。
• 编译器会为 b 分配内存，并且它的值在程序运行期间不能被修改。
• 它是C语言中的常量变量，具有类型安全性。
• 具有明确的类型（int），编译器会对类型进行检查。    
• 常量变量的作用范围遵循C语言的变量作用域规则。                
• 如果定义在函数内部，则只在该函数内有效；如果定义在全局范围内，则在整个文件或模块内有效。                
• 在内存中会分配存储空间（通常是只读区域）。
• 虽然 b 的值不能被修改，但它仍然占用一定的内存。
• 调试时可以看到 b 的名字和值，便于排查问题。
• 因为是变量，访问时可能会有微小的运行时开销（通常可以忽略）。
•  如果你试图将 b 用于不兼容的类型操作，编译器会报错。例如：

const int b = 10;
int arr[b]; // 正确
int x = b + "string"; // 编译器会报错

• 更适合用作局部常量或需要类型安全的场景。

void func() {
    const int size = 10;
    int arr[size];
}

特性	#define MAX 10	const int b = 10;
本质	预处理器宏定义	带类型的常量变量
类型检查	无	有
作用范围	文件范围（或 #undef 结束）	遵循变量作用域规则
内存分配	无	有
调试支持	无	有
性能	无运行时开销	微小运行时开销（可忽略）
适用场景	跨文件共享常量、条件编译	局部常量、类型安全要求高的场景