На главную
к содержанию |
Урок 37Использование констант и макрокомандЧтобы улучшить удобочитаемость программы, C++ поддерживает именованные константы и макрокоманды. Например, используя именованную константу, вы можете заменить цифровое значение, такое как 50, внутри вашего исходного кода смысловой константой, такой как CLASS_SIZE. Когда ругой программист читает ваш код, он не сможет предположить, что означает цифровое значение 50. Если же вместо этого он каждый раз будет видеть СLASS_SIZE, то он поймет, что это значение соответствует числу студентов в классе. Аналогично, используя макрокоманды, ваши программы могут заменить сложные выражения типа
вызовом функции с именем CUBE, как показано ниже:
В данном случае макрокоманда не только улучшает удобочитаемость вашего кода, но и упрощает ваш оператор, уменьшая вероятность ошибки. Этот урок рассматривает именованные константы и макрокоманды более подробно. К концу данного урока вы освоите следующие основные концепции:
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИМЕНОВАННЫХ КОНСТАНТИменованная константа — это просто имя, которому вы присваиваете постоянное значение (константу). Такая константа в отличие от значения переменной не может изменяться по мере выполнения программы. Вы создаете именованную константу, используя директиву препроцессора #define (специальную инструкцию для препроцессора компилятора). Например, следующий оператор определяет именованную константу CLASS_SIZE как значение 50:
Чтобы отличить именованную константу от переменной, большинство программистов используют для именованных констант буквы верхнего регистра. Например, следующая программа CONSTANT.CPP определяет и выводит именованную константу CLASS_SIZE:
Как видите, программа определяет константу, используя директиву #define в начале исходного кода. После того как вы определяете константу, вы можете использовать ее значение на протяжении всей программы, просто обращаясь к имени значения константы. Замечание: Предыдущее определение константы не заканчивается точкой с запятой. Если вы поставите точку с запятой в конце определения, препроцессор включит ее в ваше определение. Например, если вы в директиве #define предыдущей программы поставите точку с запятой после значения 50, препроцессор в дальнейшем каждый экземпляр константы CLASS_SIZE заменит значением 50 с точкой с запятой (50;), что, очень вероятно, приведет к синтаксической ошибке.
Если вы определяете константы в своих программах, C++ не ограничивает вас в использовании только цифровых значений. Вы можете также использовать константы для хранения символьных строк и значений с плавающей точкой. Например, следующая программа BOOKINFO.CPP использует директиву #define для создания трех констант, которые содержат информацию об этой книге:
Если вы откомпилируете и запустите эту программу, на экране дисплея появится следующий вывод:
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИМЕНОВАННЫХ КОНСТАНТ ДЛЯ УПРОЩЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ КОДАКроме того, что именованные константы делают вашу программу легче для восприятия, они еще и облегчают модификацию программ. Например, следующий фрагмент кода несколько раз ссылается на число 50 (количество студентов в классе):
Предположим, например, что количество студентов в классе увеличилось до 55. В этом случае вы должны отредактировать предыдущую программу, чтобы заменить каждый экземпляр значения 50 значением 55. В следующей программе применен другой подход, она использует именованную константу CLASS_SIZE:
В данном случае для изменения количества студентов во всей программе вам необходимо изменить только одну строку, которая содержит директиву #define, определяющую эту константу:
ЗАМЕНА ВЫРАЖЕНИЙ МАКРОКОМАНДАМИЕсли ваши программы выполняют реальные вычисления, то в общем случае ваш код будет содержать сложные выражения типа:
В данном случае программа вычисляет куб выражения (х*у-3). Чтобы улучшить читаемость вашей программы и уменьшить вероятность внесения ошибок из-за опечаток, создайте макрокоманду с именем CUBE, которую ваша программа может использовать следующим образом:
И опять общепринятым среди программистов считается использование больших букв для имен макрокоманд, чтобы отличить их от функций. Для создания макрокоманды вы должны использовать директиву препроцессора #define. Например, следующий оператор создает макрокоманду CUBE:
Как видите, программа определяет макрокоманду CUBE для умножения параметра х на самого себя дважды. Следующая программа SHOWCUBE.CPP использует макрокоманду CUBE для вывода куба значений от 1 до 10:
При компиляции этой программы препроцессор C++ заменит каждый экземпляр макрокоманды CUBE соответствующим определением. Другими словами, замена макрокоманды препроцессором приведет к следующему коду:
Обратите внимание, что предыдущая макрокоманда поместила параметр х внутрь круглых скобок, использовав запись ((х)*(х)*(х)) вместо (х*х*х). При создании макрокоманд вы должны помещать параметры в круглые скобки, как показано выше, тогда можете быть уверены, что C++ трактует ваши выражения именно так, как вы хотите. Как вы помните из урока 5, C++ использует старшинство операций для определения порядка выполнения арифметических операций. Предположим, например, что программа использует макрокоманду CUBE с выражением 3+5-2, как показано ниже:
Если макрокоманда заключает свой параметр в круглые скобки, то препроцессор сгенерирует следующий оператор:
Однако, если в определении макрокоманды опустить круглые скобки, препроцессор сгенерирует следующий оператор:
Если вы вычислите оба выражения, то обнаружите, что их результаты отличаются. Заключая аргументы макрокоманды в круглые скобки, вы избавитесь от подобных ошибок. ЧЕМ МАКРОКОМАНДЫ ОТЛИЧАЮТСЯ ОТ ФУНКЦИЙОпределение макрокоманды не является функцией. Если программа использует функцию, то в выполняемую программу помещается только одна копия операторов функции. Каждый раз при вызове функции ваша программа помещает параметры в стек и затем выполняет переход к коду функции. После завершения функции программа удаляет параметры из стека и переходит обратно к оператору, который следует непосредственно за вызовом функции. В случае с макрокомандой препроцессор заменяет в вашем коде каждую ссылку на макрокоманду соответствующим определением макрокоманды. Например, если предыдущая программа использует макрокоманду CUBE в 100 различных местах, препроцессор подставит код макрокоманды 100 раз. Используя макрокоманды, вы избегаете издержек на вызов функции (издержек на помещение параметров в стек и удаление их оттуда, а также издержек на выполнение перехода к коду функции и возврат из него). Это происходит благодаря тому, что в случае с макрокомандой препроцессор встраивает в тело программы соответствующие операторы. Однако, поскольку препроцессор заменяет каждую ссылку на макрокоманду соответствующим кодом, макрокоманды увеличивают размер вашей выполняемой программы. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАКРОКОМАНД ПРЕДОСТАВЛЯЕТ БОЛЬШУЮ ГИБКОСТЬВы можете использовать макрокоманды в своих программах различным образом. Однако имейте в виду, что цель использования макрокоманд состоит в упрощении кодирования и улучшении восприятия ваших программ. Следующая программа MACDELAY.CPP иллюстрирует гибкость макрокоманд. Кроме того, эта программа поможет вам лучше представить, как препроцессор заменяет имя макрокоманды соответствующими операторами:
В данном случае, поскольку определение макрокоманды занимает несколько строк, это определение помещает один символ обратного слэша (\) в конце каждой строки, которая имеет продолжение. Когда препроцессор встретит ссылку на макрокоманду, он заменит эту ссылку операторами, которые появляются в определении макрокоманды. ЧТО ВАМ НЕОБХОДИМО ЗНАТЬМакрокоманды и именованные константы предназначены для улучшения восприятия ваших программ и упрощения программирования. Данный урок описывает создание и использование именованных констант и макрокоманд в ваших кодах. Из урока 38 вы узнаете, что такое полиморфизм, который позволяет объектам изменять форму во время выполнения программы. Однако, прежде чем приступить к уроку 38, убедитесь, что вы освоили следующие основные концепции:
|
© Copyright 2004
Design by Vitaly Molchanov