C++ 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，可分为整型数字、浮点数字、字符、字符串和布尔值。

常量就像是常规的变量，只不过常量的值在定义后不能进行修改。

整数常量

整数常量可以是十进制、八进制或十六进制的常量。前缀指定基数： 0x 或 0X 表示十六进制， 0 表示八进制， 不带前缀则默认表示十进制。

整数常量也可以带一个后缀，后缀是 U 和 L 的组合，U 表示无符号整数（unsigned），L 表示长整数（long）。后缀可以是大写，也可以是小写，U 和 L 的顺序任意。

下面列举几个整数常量的实例：

212         // 合法的
215u        // 合法的
0xFeeL      // 合法的
078         // 非法的：8 不是八进制的数字
032UU       // 非法的：不能重复后缀

以下是各种类型的整数常量的实例：

85         // 十进制
0213       // 八进制 
0x4b       // 十六进制 
30         // 整数 
30u        // 无符号整数 
30l        // 长整数 
30ul       // 无符号长整数

浮点常量

浮点常量由整数部分、小数点、小数部分和指数部分组成。您可以使用小数形式或者指数形式来表示浮点常量。

当使用小数形式表示时，必须包含整数部分、小数部分，或同时包含两者。当使用指数形式表示时， 必须包含小数点、指数，或同时包含两者。带符号的指数是用 e 或 E 引入的。

下面列举几个浮点常量的实例：

3.14159       // 合法的 
314159E-5L    // 合法的 
510E          // 非法的：不完整的指数
210f          // 非法的：没有小数或指数
.e55          // 非法的：缺少整数或分数

布尔常量

布尔常量共有两个，它们都是标准的 C++ 关键字：

• true 值代表真。
• false 值代表假。

我们不应把 true 的值看成 1，把 false 的值看成 0。

字符常量

字符常量是括在单引号中。如果常量以 L（仅当大写时）开头，则表示它是一个宽字符常量（例如 L'x'），此时它必须存储在 wchar_t 类型的变量中。否则，它就是一个窄字符常量（例如 'x'），此时它可以存储在 char 类型的简单变量中。

字符常量可以是一个普通的字符（例如 'x'）、一个转义序列（例如 '\t'），或一个通用的字符（例如 '\u02C0'）。

在 C++ 中，有一些特定的字符，当它们前面有反斜杠时，它们就具有特殊的含义，被用来表示如换行符（\n）或制表符（\t）等。下表列出了一些这样的转义序列码：

转义序列	含义
\\	\ 字符
\'	' 字符
\"	" 字符
\?	? 字符
\a	警报铃声
\b	退格键
\f	换页符
\n	换行符
\r	回车
\t	水平制表符
\v	垂直制表符
\ooo	一到三位的八进制数
\xhh . . .	一个或多个数字的十六进制数

下面的实例显示了一些转义序列字符：

实例

#include <iostream> 
using namespace std; 

int main() { 
cout << "Hello\tWorld\n\n"; 
return 0; 
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Hello   World

字符串常量

字符串字面值或常量是括在双引号 "" 中的。一个字符串包含类似于字符常量的字符： 普通的字符、 转义序列和 通用的字符。

您可以使用 \ 做分隔符，把一个很长的字符串常量进行分行。

下面的实例显示了一些字符串常量：

实例

#include <iostream>  
#include <string>  
using namespace std;  
  
int main() {  
    string greeting = "hello, runoob";  
    cout << greeting;  
    cout << "\n";     // 换行符  
    string greeting2 = "hello, \  
					    runoob";  
    cout << greeting2;  
    return 0;  
}

hello, runoob
hello, runoob

定义常量

在 C++ 中，有两种简单的定义常量的方式：

• 使用 #define 预处理器。
• 使用 const 关键字。

#define 符号常量

下面是使用 #define预处理器定义常量的形式：

#define identifier(name) value

具体请看下面的实例：

实例

#include <iostream> 
using namespace std; 

#define LENGTH 10 
#define WIDTH 5 
#define NEWLINE '\n' 

int main() { 
	int area; 
	area = LENGTH * WIDTH; 
	cout << area; cout << NEWLINE; 
	return 0; 
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

50

const 关键字

您可以使用 const 前缀声明指定类型的常量，如下所示：

const type variable = value;

具体请看下面的实例：

实例

#include <iostream>
using namespace std; 

int main() { 
	const int LENGTH = 10; 
	const int WIDTH = 5; 
	const char NEWLINE = '\n'; 
	
	int area; area = LENGTH * WIDTH; 
	cout << area; 
	cout << NEWLINE; 
	return 0; 
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

50

请注意，把常量定义为大写字母形式，是一个很好的编程实践。

const 和 #define的区别

在 C++ 中，使用 #define 预处理器指令和 const 关键字都可以用于定义不变的值，但它们之间存在一些重要的差异和适用场景。这些差异不仅影响代码的可读性和可维护性，还关系到类型安全和作用域控制。

1. #define 预处理器

#define 是一种预处理指令，它在编译之前进行文本替换。它不受 C++ 类型检查的约束，也没有作用域的概念，因此替换是全局的。

• 优点：

  • 可以用于定义常量、宏函数等，非常灵活。
  • 由于是预处理阶段替换，没有运行时的性能开销。

• 缺点：

  • 缺乏类型安全，容易引起错误（如替换错误）。
  • 可能导致代码膨胀，因为每个使用地方都替换成对应的文本。
  • 缺少作用域，定义一旦进行，整个源代码文件（包括包含该文件的其他文件）中都可见。

2. const 关键字

const 是 C++ 中的一个关键字，用于定义常量值，这个值在编译时得到检查，并且是类型安全的。

• 优点：

  • 提供类型安全，避免了类型错误。
  • const 定义的常量有明确的作用域，通常限制在定义它的块或文件中。
  • 可以用于定义各种类型的常量，包括对象、基本数据类型、指针等。
  • 支持更好的调试，因为它们是变量，而非预处理替换。

• 缺点：

  • 对于某些编译器优化较少，可能会引入微小的运行时开销。
  • 不能用于定义宏函数，功能比 #define 更为局限。

使用场景比较

• #define：

  • 定义常量时不关心类型安全，或需要文本替换功能。
  • 定义宏，需要在编译前完成替换，如条件编译。

• const：

  • 定义需要类型安全的常量。
  • 定义局部常量，需要控制变量的作用域。
  • 在类中定义只读的成员数据。

总结来说，推荐使用 const 关键字来定义常量，因为它提供了更好的类型安全、作用域控制和调试支持。#define 应当在需要预处理特性时使用，如定义宏或条件编译指令。在现代 C++ 编程中，尽量减少 #define 的使用，转而使用更现代、安全的语言特性。