文章目录
- 一、数组定义
- 1.1 全局作用域中定义数组
- 1.2 局部作用域定义数组
- 二、细节补充
- 2.1 `#define` 和 `const` 的区别
- 2.2 全局数组和局部数组的区别
- 2.3 编译时常量 vs 运行时常量
- 2.4 为什么局部作用域不要求编译时常量
- 总结
一、数组定义
1.1 全局作用域中定义数组
在全局作用域中定义数组大小，只能使用预处理器宏#define。
const变量在代码中表现得像常量，但它们实际上并不是编译时常量。在全局作用域中，不能使用const变量来定义数组大小。编译器要求在编译时就知道数组的大小，而const变量在编译时可能没有固定的值。
#include <stdio.h>#define NUM_ADJACENT_FRAMES 5
int ADJACENT_FRAMES[2 * NUM_ADJACENT_FRAMES + 1];int main() {// 示例初始化for (int i = 0; i < 2 * NUM_ADJACENT_FRAMES + 1; i++) {ADJACENT_FRAMES[i] = i; // 示例初始化}// 打印数组内容for (int i = 0; i < 2 * NUM_ADJACENT_FRAMES + 1; i++) {printf("%d ", ADJACENT_FRAMES[i]);}printf("\n");return 0;
}
1.2 局部作用域定义数组
在局部作用域中定义数组大小，可以使用预处理器宏#define 或者 const
#include <stdio.h>// #define NUM_ADJACENT_FRAMES 5
const int NUM_ADJACENT_FRAMES = 5;void process_frames() {int ADJACENT_FRAMES[2 * NUM_ADJACENT_FRAMES + 1];// 示例初始化for (int i = 0; i < 2 * NUM_ADJACENT_FRAMES + 1; i++) {ADJACENT_FRAMES[i] = i;}// 打印数组内容for (int i = 0; i < 2 * NUM_ADJACENT_FRAMES + 1; i++) {printf("%d ", ADJACENT_FRAMES[i]);}printf("\n");
}int main() {process_frames();return 0;
}
二、细节补充
2.1 #define 和 const 的区别
| 特性 | #define | const |
|---|---|---|
| 类型 | 无类型，仅文本替换 | 有类型，进行类型检查 |
| 作用域 | 从定义点到文件结束，或使用 #undef | 根据定义位置，全局或局部 |
| 生命周期 | 编译时定义，在整个编译过程中有效 | 程序运行时有效，根据定义位置决定 |
| 初始化 | 不进行初始化，只做文本替换 | 需要显式初始化 |
| 内存分配 | 无内存分配，仅文本替换 | 有内存分配，根据定义位置决定（栈或全局） |
| 编译时常量 | 是，可以用于定义全局数组大小 | 不是，在全局作用域不能用于定义数组大小 |
| 优点 | 简单、直接、灵活 | 类型安全，易于调试和优化 |
| 缺点 | 没有类型检查，容易引起难以发现的错误 | 不能在全局作用域定义数组大小 |
| 示例定义 | #define SIZE 10 | const int SIZE = 10; |
| 全局数组定义 | int array[SIZE]; | 无法在全局作用域定义数组大小 |
| 局部数组定义 | int array[SIZE]; | int array[SIZE]; |
| 适用场景 | 简单常量定义，宏函数，编译时常量使用 | 类型检查，需要类型信息的常量，局部数组定义 |
2.2 全局数组和局部数组的区别
（1）局部数组的内存分配：
- 局部变量（包括局部数组）在函数调用时分配内存。它们通常分配在栈上。
- 由于栈内存是在运行时管理的，因此局部数组的大小可以基于运行时的值（如函数参数或局部计算结果）。
（2）全局数组的内存分配：
- 全局变量在程序启动时分配内存，它们分配在数据段（.data 或 .bss 段）。
- 由于数据段的大小必须在编译时确定，因此全局数组的大小必须是编译时常量。
2.3 编译时常量 vs 运行时常量
编译时常量：值在编译时已知，并且编译器可以在编译过程中使用这些值进行优化和内存分配。
运行时常量：值在运行时确定，并且在程序运行过程中使用这些值进行内存分配和操作。
2.4 为什么局部作用域不要求编译时常量
在C语言中，局部作用域定义的数组不要求编译时常量，这主要是因为局部变量在函数调用时分配内存，而不是在编译时分配。这允许更灵活的内存管理和运行时行为。
总结
#define 宏定义：用于编译时常量替换，可以在全局范围内定义数组大小。
const 变量：在编译时不能作为编译时常量，不能在全局范围内定义数组大小，只能在局部作用域（如函数内部）使用。
