在头文件中放入const

Putting a const in a header

本文关键字:const 文件      更新时间:2023-10-16

从我正在阅读和测试的所有内容来看,没有办法(没有预处理器宏)在共享头文件中定义常量,并确保每个TU不为该常量创建自己的存储空间。

我可以这样做:

const int maxtt=888888;

完全相同

static const int maxtt=888888;

如果这个头是共享的,它将工作,但每个TU得到自己的maxtt副本。我还可以这样做,以防止:

extern const int maxtt;

但是我不能在这里定义maxtt;为避免链接器错误,必须在CPP中完成

我的理解正确吗?

由于变量是常量,因此每个TU获得自己的副本通常是无关紧要的。

在c++中,由于这个原因,命名空间范围内的常量隐式地为static。通常,这使得代码比只有一个带有外部链接的实例更好,因为(如果变量实际上是一个常量表达式)该常量通常可以直接折叠到用法站点中,根本不需要存储。

所以除非你真的需要取常量的地址,或者类似的东西,你应该坚持使用静态版本。(正如您已经看到的,您可以通过添加extern来强制外部链接。)另一个原因可能是动态初始化,并且只希望一个对初始化器的调用:

// header:
extern int const n;
// one implementation:
int const n = init_function_with_side_effects();

静态构造(头文件中的int const n = init();)将导致在每个TU中调用该函数一次。

你写,

从我阅读和测试的所有内容来看,没有办法(没有预处理器宏)在共享头文件中定义常量,并确保每个TU不为该常量创建自己的存储。

幸福这就是s

对于较小的整数值,您总是可以使用enum。这样做的代价是,您不能传递enum值的地址,因为它没有地址。它是纯值。

然而,为整型值节省空间是毫无意义的,因为它太小了。

那么,让我们考虑一个更大的事情,

struct BiggyThingy
{
    unsigned char zeroes[1000000];
    BiggyThingy(): zeroes() {}
};

现在我们如何在头文件中声明BiggyThingy常量,并确保整个程序只有一个常量?

使用内联函数。

最简单的是:

inline BiggyThingy const& getBiggyThingy()
{
    static BiggyThingy const theThingy;
    return theThingy;
}
static BiggyThingy const& biggyThingy = getBiggyThingy();

如果您不希望在每个翻译单元中使用引用占用空间(如指针),则只需使用不使用简化符号的引用的函数。

使用模板常量技巧。下面是另一种提供常量的方法,利用模板的特殊规则:
template< class Dummy >
class BiggyThingyConstant_
{
public:
    static BiggyThingy const value;
};
template< class Dummy >
BiggyThingy const BiggyThingyConstant_<Dummy>::value;
typedef BiggyThingyConstant_<void> BiggyThingyConstant;

可以像

那样访问
foo( BiggyThingyConstant::value )

或者如果你想要更好的符号,你可以为每个翻译单元添加一个引用,就像内联函数解决方案一样。

免责声明:

未编译过的代码。

但是我想你们明白了。: -)

这段代码只有在应用任何需要常量地址的操作时才会在TU中生成一个常量。

static int maxtt = 888888;
int * pmaxtt = &maxtt; //address of constant requested.

这也可以工作,并避免链接器问题(尽管它会存储maxtt在每个TU如果地址被请求):

constexpr int maxtt = 888888;

避免extern结构,因为它无法优化。

如果您担心存储空间,请使用枚举:

enum { maxtt = 888888 };

枚举数是标量右值,因此不需要存储空间。&maxtt是非法的

的确,你对语义的理解是正确的。

在实践中,每个转换单元可能无法获得该整数的存储副本。一个原因是编译器可能在引用该值时将其实现为字面量。链接器也可能足够聪明,如果发现该存储没有被引用,它会丢弃该存储。

编译器可能不能自由地为常量使用字面量。您可以获取对该整数的引用,或者获取指向该整数的指针。在这种情况下,您需要存储——甚至可能需要交叉编译和惟一性。如果您在每个编译单元中取const符号的地址,您可能会发现它是不同的,因为每个对象将获得一个唯一的静态副本。

如果使用枚举,可能会遇到类似的问题;您的const int具有存储空间,您可以获取该存储空间的地址。除非将枚举对象的地址存储在某个地方,否则不能获取该对象的地址