在 C 中定义 const 值答案

【问题标题】：Defining const values in C在 C 中定义 const 值
【发布时间】：2010-09-26 04:40:30
【问题描述】：

我有一个 C 项目，其中所有代码都组织在 *.c/*.h 文件对中，我需要在一个文件中定义一个常量值，但是它也将在其他文件中使用。我应该如何声明和定义这个值？

应该是*.h 文件中的static const ... 吗？作为 *.h 文件中的 extern const ... 并在 *.c 文件中定义？如果该值不是原始数据类型（int、double 等），而是 char * 或 struct，这有什么关系？（虽然在我的情况下是double。）

在*.h 文件中定义东西通常看起来不是一个好主意；应该在*.h 文件中声明事物，但在*.c 文件中定义它们。但是，extern const ... 方法似乎效率低下，因为编译器无法内联该值，而是必须始终通过其地址访问它。

我想这个问题的本质是：是否应该在 C 中的 *.h 文件中定义 static const ... 值，以便在多个地方使用它们？

【问题讨论】：

标签： c constants header-files code-organization

【解决方案1】：

我遵循的规则是只在 H 文件中声明事物并在 C 文件中定义它们。您可以在单个 C 文件中声明和定义，假设它只会在该文件中使用。

通过声明，我的意思是通知编译器它的存在，但不为其分配空间。这包括#define、typedef、extern int x 等。

定义为声明分配值并为其分配空间，例如int x 和const int x。这包括函数定义；将这些包含在头文件中通常会导致代码空间浪费。

我见过太多初级程序员在将const int x = 7; 放入头文件时感到困惑，然后想知道为什么他们会因为x 被多次定义而出现链接错误。我认为至少你需要static const int x 以避免这个问题。

我不会太担心代码的速度。很久以前，计算机的主要问题（在速度和成本方面）已从执行速度转移到易于开发。

【讨论】：

【解决方案2】：

如果您需要常量（真实的，编译时常量），您可以通过三种方式进行操作，将它们放入头文件中（这没什么不好）：

enum {
    FOO_SIZE = 1234,
    BAR_SIZE = 5678
};

#define FOO_SIZE 1234
#define BAR_SIZE 5678

static const int FOO_SIZE = 1234;
static const int BAR_SIZE = 5678;

在 C++ 中，我倾向于使用枚举方式，因为它可以限定在命名空间中。对于 C，我使用宏。不过，这基本上归结为品味问题。如果需要浮点常量，就不能再使用枚举了。在 C++ 中，我使用最后一种方式，即 static const double，在这种情况下（注意在 C++ 中静态将是多余的；它们会自动变为静态，因为它们是 const）。在 C 中，我会继续使用宏。

这是一个神话，使用第三种方法会以任何方式减慢您的程序。我只是更喜欢枚举，因为你得到的值是右值——你不能得到他们的地址，我认为这是一个额外的安全。此外，编写的样板代码要少得多。眼睛集中在常数上。

【讨论】：

【解决方案3】：

您真的需要担心内联的优势吗？除非您正在编写嵌入式代码，否则请坚持可读性。如果它真的是一个神奇的数字，我会使用定义；我认为 const 更适合 const 版本字符串和修改函数调用参数。也就是说，.c 中的定义，.h 中的声明规则绝对是一个相当普遍接受的约定，我不会因为您可能保存内存查找而破坏它。

【讨论】：

【解决方案4】：

作为一般规则，您不要在标题中将事物定义为static。如果您确实在标头中定义了static 变量，则使用标头的每个文件都会获得其自己的声明static 的私有副本，这是DRY 原则的对立面：don不要重复自己。

因此，您应该使用替代方案。对于整数类型，使用 enum（在头文件中定义）非常强大；它也适用于调试器（尽管更好的调试器也可以帮助处理#define 宏值）。对于非整数类型，标头中的 extern 声明（可选地用 const 限定）和一个 C 文件中的单个定义通常是最好的方法。

【讨论】：

不违反 DRY。 - 你不是在重复你自己，编译器在重复你。空间效率不是 DRY 的目的，请查一下。 -1.
@rix0rr：显然，您对情况有不同的看法。但是，如果您的标头定义了静态对象，我的代码不太可能使用它们。有特殊的例外 - 但它们是例外。

【解决方案5】：

我希望了解您的问题的更多背景信息。值的类型很关键，但您忽略了它。 C 中 const 关键字的含义相当微妙；例如常量字符 *p; 并不意味着指针 p 是一个常数；你可以随心所欲地写p。你不能写的是 p 指向的内存，即使 p 的值发生变化，这仍然是正确的。这是我真正理解的唯一案例；一般来说，我不知道 const 的微妙位置的含义。但是这种特殊情况对于函数参数非常有用，因为它从函数中提取参数指向的内存不会发生变化的承诺。

每个人都应该知道另一种特殊情况：整数。几乎总是，常量的命名整数应该在 .h 文件中定义为枚举文字。枚举类型不仅允许您以自然的方式将相关的常量组合在一起，而且还允许您在调试器中看到这些常量的名称，这是一个巨大的优势。

我写了几万行C；如果我试图追踪它，可能有数百个。（wc ~/src/c/*.c 说 85000，但其中一些是生成的，当然还有很多 C 代码潜伏在其他地方）。除了这两种情况之外，我从来没有发现 const 有什么用处。我很乐意学习一个新的有用的例子。

【讨论】：

【解决方案6】：

我可以给你一个间接的答案。在 C++（相对于 C）中，const 意味着 static。也就是说在 C++ 中static const 与const 是一回事。这样就可以告诉您 C++ 标准机构对这个问题的看法，即所有 consts 都应该是静态的。

【讨论】：

【解决方案7】：

对于 autoconf 环境：您也可以始终在配置文件中定义常量。 AC_DEFINE() 我猜是在整个构建中定义的宏。

【讨论】：

【解决方案8】：

回答您问题的本质：
您通常不想在头文件中定义静态变量。
这将导致您在包含标题的每个翻译单元（C 文件）中都有重复的变量。

标头中的变量实际上应该声明为 extern，因为这是隐含的可见性。请参阅this question 以获得很好的解释。

实际上，情况可能并不那么可怕，因为编译器可能会将 const 类型转换为文字值。但是您可能不想依赖这种行为，尤其是在关闭优化的情况下。

【讨论】：

【解决方案9】：

在 C++ 中，您应该始终使用

const int SOME_CONST = 17;

对于常量，从不

#define SOME_CONST 17

定义几乎总是会在以后回来咬你。常量在语言中，并且是强类型的，所以你不会因为一些隐藏的交互而得到奇怪的错误。我会将 const 放在适当的头文件中。只要它是#pragma once（或#ifndef x / #define x / #endif），就不会出现任何编译错误。

在原版 C 中，您可能会遇到必须使用 #defines 的兼容性问题。

【讨论】：

const 不能作为case 标签、数组大小或创建新的const（const int SEC_PER_MIN = 60; const int SEC_PER_HOUR = SEC_PER_MIN * 60; 不起作用）。在那里查看 Leffler 的精彩子弹列表：stackoverflow.com/questions/1674032/static-const-vs-define-in-c
我习惯了 C++。我已经修改了我的答案以指定这一点，因为大多数人在提到 c 时，使用 c++ 编译器进行编译。
@FryGuy：真的吗？我通常在使用 C 时使用 C 编译器，在使用 C++ 时使用 C++ 编译器。
你真的应该使用 const static.. 否则如果它是一个对象，每次使用都会创建很多实例。