在C中使用什么代替幻数[重复]答案

【问题标题】：What to use instead of magic numbers in C [duplicate]在C中使用什么代替幻数[重复]
【发布时间】：2016-11-08 21:07:14
【问题描述】：

我目前在我的代码中使用静态常量，而不是使用"static const" vs "#define" vs "enum" 中提到的“幻数”。

void checkInvalidResponse (uint8_t response)
{
    static const uint8_t INVALID_RESP = 0xFF;

    if (response == INVALID_RESP)
    {
        /* Code for invalid response */
    }
}

然而，我认为使用 static const 会在 INVALID_RESP 的编译代码中消耗内存。该语句还将转换为机器代码，该机器代码从内存执行 LOAD，然后进行比较，而不是与作为指令的一部分提供的值进行比较。它是否正确？如果是这样，那么这个解决方案在速度和内存方面都不是最佳的，对吧？

我目前正在更改代码以使用#defines

void checkInvalidResponse (uint8_t response)
{
    #define INVALID_RESP 0xFF

    if (response == INVALID_RESP)
    {
        /* Code for invalid response */
    }
}

但是，由于#define 没有范围，#define 的剪切和粘贴方面的行为是否会在多个编译器之间保持一致？例如，如果 INVALID_RESP 稍后重新定义，那么重新定义之后的行中的任何代码都会使用新值吗？

我研究过的另一种方法是使用枚举。

void checkInvalidResponse (uint8_t response)
{
    typedef enum
    {
        INVALID_RESP = 0xFF
    } resp_t;

    if ((resp_t)response == INVALID_RESP)
    {
        /* Code for invalid response */
    }
}

但是，对枚举的类型转换会分配比所需更多的内存（处理器会进行 32 位（？）比较而不是 8 位比较）。

在代码中使用什么来代替幻数的最佳方法是什么？

【问题讨论】：

你真的担心枚举基类型长于 1 个字节吗？
聪明的人会在任何可能的地方建议 consts 超过 #defines。
你可以undef#define，在那里你决定你已经完成了这个值......
static const 的效率是否低于#defines 完全取决于实现。
"（处理器将进行 32 位（？）比较而不是 8 位比较）。"没关系。如果一个实现使用 32 位的枚举，而它可能是 8 位，那么它可能有一个很好的理由。有趣的事实：8 位比较可能会更慢，但仍会使用完整的 32 位来存储操作数。所以请随意使用enum，忘记您完全想象的问题。在考虑性能时，请始终牢记这一点：在您可以衡量之前，这不是问题。（另外，_t 后缀是为 POSIX 保留的，因此不要将其用于您自己的东西。）

标签： c constants

【解决方案1】：

我认为在所有情况下，编译器，至少在打开 -O2 的情况下，都会生成相同的代码。欺骗编译器做愚蠢的事情变得非常困难。

通常情况下，幻数在一个公共标头中定义，并根据需要在整个代码中使用。

对您来说更大的问题是，这重要吗？这是否在您的代码的关键路径中，并且您将在非常高的时间内执行此操作？鉴于名字，我猜不是。

将定义移至头文件将使您的代码不那么分散注意力。在checkInvalidResponse 中，读者不太关心INVALID_RESPONSE 究竟代表什么，只关心测试通过或失败。

【讨论】：

【解决方案2】：

在 C 语言中，const 实体不是语言级别的常量，这极大地限制了 const 定义清单常量的可用性。请注意，这与生成代码的效率无关，而是与代码的基本有效性（“可编译性”）有关：在 C 语言中，const 实体根本不允许在需要常量的上下文中。

出于这个原因，在 C 语言中，定义清单常量的唯一真正通用和通用的方法是 C 预处理器（即#define），enum 是另一种可行的替代方案，但仅限于适用的地方（一个显着的缺点是C 中的enum 常量是它们无条件签署int 类型的事实。

只需使用#define，不要尝试“限定”常量。这样做很有意义。但是如果由于某种原因您需要限制#define'd 常量的范围，您可以始终使用#undef 来达到此目的。

【讨论】：

你能备份一下吗？据我记得，gcc 将常量放在 .text 部分
@doron：这与编译器放置它们的位置无关。这是关于在 C 语言中 const 实体不符合语言“常量”的事实。不允许在 case 标签、位域宽度、非 VLA 数组大小等中使用 const 实体。语言禁止这样做，代码根本无法编译。 cmets中链接的答案已经很好地涵盖了该主题。 OP 使用了带有if 的非代表性示例，它不需要常量。但如果他们改用switch/case 语句，const 的问题就会立即显现出来。
谢谢。对我来说，这是 C 和 C++ 的意外差异。

【解决方案3】：

enum 由标准保证最多支持unsigned int 宽度。

如果您使用#define，则没有隐式指定宽度，因为预编译器只会将符号替换为数字（或任何其他定义的），因此您可以将 L 附加到数字的末尾并保证long 值。

坦率地说，我自己从来没有使用过大于整数的枚举...

http://www.open-std.org/JTC1/SC22/WG14/www/docs/n1256.pdf

6.7.2.2 枚举说明符
[...]
约束
定义枚举常量值的表达式应为整数常量表达式，其值可表示为 int。
[...]
每个枚举类型应与 char、有符号整数类型或无符号整数类型兼容。类型的选择是实现定义的，但应该能够表示枚举所有成员的值。

【讨论】：

【解决方案4】：

这都是编译器和平台特定的。除非您真的需要挤出几个字节以适应 ROM，否则这并不重要。使用编译器几乎总是比预处理器更不容易出错，因此请坚持使用 const。

还要记住，如果更有意义，编译器总是允许内联的。

【讨论】：