什么使 C、宏或枚举中的常量更好？

Question

我对何时使用宏或枚举感到困惑。两者都可以用作常量，但是它们之间有什么区别，两者的优点是什么？它是否与编译器级别有关？

Answer 1

宏是一种预处理器，编译后的代码不知道您创建的标识符。在代码到达编译器之前，它们已经被预处理器替换。枚举是一个编译时实体，编译后的代码保留了有关符号的完整信息，这些信息在调试器（和其他工具）中可用。

首选枚举（如果可以的话）。

Answer 2

在可读性方面，枚举比宏更适合常量，因为相关的值被组合在一起。此外，enum 定义了一个新类型，因此程序的读者可以更轻松地找出可以传递给相应参数的内容。

比较

#define UNKNOWN  0
#define SUNDAY   1
#define MONDAY   2
#define TUESDAY  3
...
#define SATURDAY 7

到

typedef enum {
    UNKNOWN,
    SUNDAY,
    MONDAY,
    TUESDAY,
    ...
    SATURDAY,
} Weekday;

这样的代码更容易阅读

void calendar_set_weekday(Weekday wd);

比这个

void calendar_set_weekday(int wd);

因为你知道可以传递哪些常量。

Answer 3

实际上，差别不大。它们同样可以用作程序中的常量。有些人可能出于风格原因更喜欢其中一种，但我想不出任何技术上的理由来偏爱其中一种。

一个区别是宏允许您控制相关常量的整数类型。但是enum 将使用int。

#define X 100L
enum { Y = 100L };

printf("%ld\n", X);
printf("%d\n", Y); /* Y has int type */

Answer 4

请注意，宏和枚举之间存在一些差异，这些属性中的任何一个都可能使它们（不）适合作为特定常量。

• 枚举已签名（与 int 兼容）。在任何需要无符号类型的上下文中（尤其是按位运算！），枚举都不存在了。
• 如果 long long 比 int 宽，大常量将不适合枚举。
• 枚举的大小（通常）是sizeof(int)。对于小值数组（例如 CHAR_MAX），您可能需要 char foo[] 而不是 enum foo[] 数组。
• 枚举是整数。你不能有enum funny_number { PI=3.14, E=2.71 }。
• 枚举是 C89 功能； K&R 编译器（诚然是古老的）不理解它们。

Answer 5

如果宏被正确实现（即它在被替换时不会出现关联性问题），那么在 两者 都适用的情况下，宏和枚举常量之间的适用性没有太大差异，即在情况下您需要专门的有符号整数常量。

但是，一般情况下，宏提供了更灵活的功能。枚举将特定类型强加到您的常量上：它们将具有类型 int（或者，可能是更大的有符号整数类型），并且它们将始终是有符号的。使用宏，您可以使用常量语法、后缀和/或显式类型转换来生成任何类型的常量。

当您有一组紧密关联的连续整数常量时，枚举的效果最好。当您根本不关心常量的实际值时，它们特别有效，即当您只关心它们具有 一些 行为良好的唯一值时。在所有其他情况下，宏是更好的选择（或者基本上是唯一的选择）。

Answer 6

在 C 中，最好使用枚举进行实际枚举：当某个变量可以保存多个可以命名的值之一时。枚举的一个优点是编译器可以执行一些超出语言要求的检查，例如枚举类型的 switch 语句不会丢失任何一种情况。枚举标识符也传播到调试信息中。在调试器中，您可以将标识符名称视为枚举变量的值，而不仅仅是数值。

枚举只能用于创建整数类型的符号常量的副作用。例如：

enum { buffer_size = 4096 };  /* we don't care about the type */

这种做法并没有广泛传播。一方面，buffer_size 将用作整数而不是枚举类型。调试器不会将4096 呈现为buffer_size，因为该值不会表示为枚举类型。如果您声明了一些char array[max_buffer_size];，那么sizeof array 将不会显示为buffer_size。在这种情况下，枚举常量在编译时就消失了，所以它也可能是一个宏。并且有一些缺点，比如无法控制它的确切类型。 （在某些情况下，翻译预处理阶段的输出被捕获为文本可能会有一些小的优势。宏将变成 4096，而buffer_size 将保持为buffer_size。

预处理器符号让我们可以这样做：

#define buffer_size 0L /* buffer_size is a long int */

请注意，来自 C 的 <limits.h> 中的各种值（例如 UINT_MAX）是预处理器符号而不是枚举符号，这是有充分理由的，因为这些标识符需要具有精确确定的类型。预处理器符号的另一个优点是我们可以测试它的存在，甚至可以根据它的值做出决定：

#if ULONG_MAX > UINT_MAX 
/* unsigned long is wider than unsigned int */
#endif

当然，我们也可以测试枚举常量，但不能根据结果更改全局声明。

枚举也不适合位掩码：

enum modem_control { mc_dsr = 0x1, mc_dtr = 0x2, mc_rts = 0x4, ... }

这只是没有意义，因为当这些值与按位 OR 组合时，它们会产生一个超出类型的值。如果将这样的代码移植到 C++ 中，它也会让人头疼，因为 C++ 有（更多的）类型安全枚举。