尽可能的淘汰掉#define

作者: HuCoco | 来源:发表于2016-03-27 09:38 被阅读171次

在我们学习C的时候,会常常使用到 #define 关键字来定义一些我们需要的元素,比如:

#define MATH_PI 3.1415

记号MATH_PI可能从未被编译器看见,也可能在编译器开始处理源码之前它就被预编译处理器移走了。于是MATH_PI有可能没进入记号表内。之后当以使用它时但获得了一个错误信息,可能你没法办很快的找到是哪里出现的问题,因为这个错误信息可能会提到3.1415而不是MATH_PI,若果他是你的小伙伴写的那一部分,但你并不知道,这可能会折腾你很久,处理这样的问题就非常的浪费时间。
解决的办法很简单,就是以一个常量来替换上述的宏:

const double MathPI = 3.1415;

这样MathPI可能会被编译器看到并记入记号表内,这样就绝不会出现刚刚的情况。

这里在说一些题外话:我们在以不同的方式定义元素的时候,应该按照定于方式的规范来命名,比如这里的宏,我们使用的全大写+下划线来表示,而常量我们使用另外一种命名方式来表示,以此我们就可以区分不同的方式定义的元素。

当我们使用const来代替#define时,有两种特殊的情况需要提一下。

  1. 定义常量指针
    由于常量定义通常放在头文件内,这样便于被不同的源码包含,因此有必要将指针声明为const,若要定义一个不变的指针,就必须const两次:
const char* const authorName = "Hook";

为什么要这样做,在后面的文章中我会讲到。这里还会有更好的方法,我也更建议使用下面这样的方法。

const std::string authorName("Hook");
  1. Class专有常量
    为了将常量的作用于限制在类中,就必须把常量成为类的一个成员,为了保证只有一份这样的实体,就必须让它成为一个static成员
class BaseSkill
{
  pirvate:
    static const double CoolDownTime = 2.5;
    ...
}

但是这种写法并不好,因为C++要求每一个元素都应该有它的定义式,而这种写法是声明式,所以建议使用一下的这种方式:
*.h

class BaseSkill
{
  pirvate:
    static const double CoolDownTime;
    ...
}

*.cpp

const double BaseSkill::CoolDownTime = 2.5;

这样的功能#define就没有办法完成,因为#define对作用域是不敏感的,只要#define被定义,直到它被#undef,否则它将一直有用,所有任何有封装性的方法都不能使用它。
倘若Class在编译期间就需要使用一个常量又该怎么办呢,比如我们需要声明一个数组,编译器必须要在编译期间就要直到这个数组的长度,但这时候编译器不允许static const常量来完整这个任务,这里就需要用到一种就做“the enum hack”的补偿做法。

因为一个枚举类型的数值可以当做ints来使用

class DataBuffer
{
private:
  enum { BufferLength = 100 };
  int Buffer[BufferLength];
  ...
}

enum是很值得我们深度认识的元素,它比较像#define而不像const,这也是它优秀的地方。

接下来我们回到#define上来,通常我们习惯用#define去写一些宏函数,这东西很棒,但是需要格外的注意一些情况,比如下面这段代码:

#define CALL_WITH_MAX(a,b) f((a) > (b) ? (a) :(b))

这个应该不难理解,选取a和b中较大的作为f(int)的参数传入。这里再说点其他的,书写宏函数时,实参一定要用括号包起来,不然你会经历绝望。当然就算我们括起来了,接下来也会经历绝望。

int a = 4,b = 2;
CALL_WITH_MAX(++a,b);
CALL_WITH_MAX(++a,b+8);

你能想象结果是什么么?

f(5);
f(10);

我想大部分会认为是上面这个结果,但是你错了,我们完全还原一下函数:

f((++a)>(b) ? (++a):(b))
f((++a)>(b+8) ? (++a):(b+8))

现在应该清楚了吧!a的值取决于a被使用的次数,而且这样的错误使我们不能明确控制的,但是template inline函数会完全解决这个问题。

template<typename T>
inline void callWithMax(const T& a,const T& b)
{
  f(a > b ? a :b)
}

T可以代表你所需要的一切类型,只要他们能拿来比较,大的一个就会成为f的参数传入,而且你也可以把它作为某一个类的成员,宏是没有办法完成的。

好了,这一章就到这里,简单概括一下:

  • 对于常量,使用const或者enum来代替#define
  • 对于函数,使用template inline来代替#define

下一次我们会来细细的讨论下const这个关键字。

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