Tại sao sử dụng hằng số trong lập trình?

Question

Tôi vừa quay trở lại một chút về C học sử dụng cuốn sách Beginning C của Ivor Horton. Tôi đã nhận được chút ít về tuyên bố các hằng số mà dường như được trộn lẫn với các biến trong cùng một câu.

Chỉ cần làm rõ, sự khác nhau trong việc xác định hằng số và biến trong C là gì và khi nào bạn cần sử dụng hằng số thay vì biến? Tôi biết folks nói để sử dụng một hằng số khi thông tin không thay đổi trong quá trình thực hiện chương trình nhưng tôi không thể thực sự nghĩ về một thời gian khi một biến không thể được sử dụng thay thế.

Answer 1

Biến, như bạn có thể đoán từ tên, thay đổi theo thời gian. Nếu nó không thay đổi, có "không mất". Khi bạn nói với trình biên dịch rằng giá trị sẽ không thay đổi, trình biên dịch có thể thực hiện một loạt các tối ưu hóa, như trực tiếp nội tuyến giá trị và không bao giờ phân bổ bất kỳ không gian nào cho hằng số trên ngăn xếp.

Tuy nhiên, bạn không thể luôn dựa vào trình biên dịch đủ thông minh để có thể xác định chính xác liệu giá trị có thay đổi sau khi được đặt hay không. Trong mọi tình huống mà trình biên dịch không có khả năng xác định điều này với độ tin cậy 100%, trình biên dịch sẽ sai về mặt an toàn và giả sử nó có thể thay đổi. Điều này có thể dẫn đến các tác động hiệu suất khác nhau như tránh nội tuyến, không tối ưu hóa các vòng nhất định, tạo mã đối tượng không thân thiện với nhau.

Vì điều này, và vì khả năng đọc cũng rất quan trọng, nên cố gắng sử dụng hằng số rõ ràng bất cứ khi nào có thể và để biến cho những thứ thực sự có thể thay đổi.

Vì sao các hằng số được sử dụng thay cho các số theo nghĩa đen:

1) Làm cho mã dễ đọc hơn. Mọi người đều biết 3.14 là gì (hy vọng), không phải ai cũng biết rằng 3.07 là mức thuế thu nhập trong PA. Đây là một ví dụ về kiến ​​thức về miền cụ thể và không phải ai cũng duy trì mã của bạn trong tương lai (ví dụ: phần mềm thuế) sẽ biết điều đó.

2) Nó tiết kiệm công việc khi bạn thực hiện thay đổi. Đi và thay đổi mỗi 3,07 đến 3,18 nếu thuế suất thay đổi trong tương lai sẽ gây phiền nhiễu. Bạn luôn muốn giảm thiểu các thay đổi và lý tưởng thực hiện một thay đổi duy nhất. Những thay đổi đồng thời hơn bạn phải thực hiện, nguy cơ cao hơn mà bạn sẽ quên một cái gì đó, dẫn đến lỗi.

3) Bạn tránh được các lỗi nguy hiểm. Hãy tưởng tượng rằng có hai tiểu bang có thuế suất thuế thu nhập là 3,05, và sau đó một trong số đó thay đổi thành 3,18 trong khi tiểu bang khác ở mức 3,07. Bởi chỉ cần đi và thay thế, bạn có thể kết thúc với các lỗi nghiêm trọng. Tất nhiên, nhiều giá trị hằng số nguyên hoặc chuỗi thường phổ biến hơn "3.07". Ví dụ: số 7 có thể biểu thị số ngày trong tuần và một số ngày khác. Trong các chương trình lớn, rất khó để xác định ý nghĩa của từng giá trị theo nghĩa đen.

4) Trong trường hợp chuỗi văn bản, thông thường sử dụng tên biểu tượng cho chuỗi để cho phép các nhóm chuỗi thay đổi nhanh chóng trong trường hợp hỗ trợ nhiều ngôn ngữ.

Lưu ý rằng ngoài các biến và "biến số không đổi", cũng có một số ngôn ngữ có liệt kê. Một điều tra thực sự cho phép bạn định nghĩa một kiểu cho một nhóm nhỏ các hằng số (ví dụ, các giá trị trả về), do đó, sử dụng chúng sẽ cung cấp sự an toàn kiểu.

Ví dụ: nếu tôi có một điều tra cho các ngày trong tuần và trong các tháng, tôi sẽ được cảnh báo nếu tôi chỉ định một tháng vào một ngày. Nếu tôi chỉ sử dụng hằng số nguyên, sẽ không có cảnh báo khi ngày 3 được gán cho tháng 3. Bạn luôn muốn loại an toàn, và nó cải thiện khả năng đọc. Enumerations cũng tốt hơn để xác định thứ tự. Hãy tưởng tượng rằng bạn có hằng số cho những ngày trong tuần, và bây giờ bạn muốn tuần của bạn bắt đầu vào thứ hai thay vì chủ nhật.

Answer 2

Từ khóa const thường được sử dụng cho các tham số chức năng, đặc biệt là con trỏ, để đề xuất bộ nhớ con trỏ trỏ tới sẽ không bị sửa đổi bởi hàm. Nhìn vào decleration cho strcpy ví dụ:

char *strcpy(char *dest, const char *src); 

Nếu không, ví dụ, một tuyên bố như

const int my_magic_no = 54321; 

có thể được ưa thích hơn:

#define MY_MAGIC_NO 54321 

vì lý do an toàn loại.

Answer 3

Đối với một, tối ưu hóa hiệu suất.

Quan trọng hơn, điều này là dành cho người đọc của con người. Hãy nhớ rằng đối tượng mục tiêu của bạn không chỉ là trình biên dịch. Nó giúp thể hiện chính mình bằng mã và tránh nhận xét.

const int spaceTimeDimensions = 4; 

if(gpsSattelitesAvailable >= spaceTimeDimensions) 
    Good(); 

Answer 4

Hằng số là khi bạn chỉ muốn chia sẻ bộ nhớ và không thay đổi.

Answer 5

Sử dụng hằng số là cách lập trình phòng thủ hơn, để tự bảo vệ bản thân khỏi việc thay đổi giá trị ở đâu đó trong mã khi bạn mã hóa lúc 2 giờ sáng hoặc trước khi uống cà phê.

Về mặt kỹ thuật, có, bạn có thể sử dụng biến thay thế.

Answer 6

Đó là cách thực sự dễ dàng để bẫy một loại lỗi nhất định. Nếu bạn khai báo biến số const và vô tình cố sửa đổi nó, trình biên dịch sẽ gọi cho bạn trên đó.

Answer 7

Hằng số có nhiều lợi thế hơn các biến.

Hằng số cung cấp một số mức độ bảo đảm rằng mã không thể thay đổi giá trị cơ bản. Điều này không quan trọng lắm đối với một dự án nhỏ hơn, nhưng là vấn đề đối với một dự án lớn hơn với nhiều thành phần được viết bởi nhiều tác giả.

Hằng số cũng cung cấp gợi ý mạnh mẽ cho trình biên dịch để tối ưu hóa. Vì trình biên dịch biết giá trị không thể thay đổi, nó không cần tải giá trị từ bộ nhớ và có thể tối ưu hóa mã để làm việc chỉ với giá trị chính xác của hằng số (ví dụ, trình biên dịch có thể sử dụng thay đổi cho phép nhân/phép chia Nếu const là một sức mạnh của 2.)

Hằng số cũng vốn đã tĩnh - bạn có thể khai báo hằng số và giá trị của nó trong tệp tiêu đề và không phải lo lắng về việc xác định chính xác một địa điểm.

Answer 8

Đối với ngôn ngữ cấp thấp như C, hằng số cho phép tối ưu hóa một số trình biên dịch.

Đối với ngôn ngữ lập trình nói chung, bạn không thực sự cần đến chúng. Các ngôn ngữ động cao cấp như Ruby và JavaScript không có chúng (hoặc ít nhất là không có ý nghĩa thực sự). Các biến được sử dụng thay thế, giống như bạn đã đề xuất.

Answer 9

Không sử dụng const có thể có nghĩa là ai đó trong dự án nhóm có thể khai báo ở đâu int FORTY_TWO = 42 và làm cho nó bằng FORTY_TWO = 41 ở một nơi khác bởi một thành viên khác trong nhóm. Vì vậy, kết thúc của thế giới xảy ra và bạn cũng mất câu trả lời cho cuộc sống. với const mặc dù không có điều nào trong số này xảy ra.Plus const được lưu trữ ở nơi khác trong bộ nhớ, khi so sánh với việc lưu trữ các biến thông thường và hiệu quả hơn.

Answer 10

Constants là rất cần thiết liên quan đến kê khai intialization của biến cho mọi mục đích như tại thời gian bắt đầu của vòng lặp, để kiểm tra điều kiện trong báo cáo kết quả -else nếu vv

Để tham khảo nhiều hơn, cảm thấy miễn phí để đọc một trong các bài viết sau: tiết kiệm

• Constants in C Programming Language
• Variables in C Language