2.1 常量

C++程序中的數據可分為常量與變量兩大類。常量是在程序運行過程中不變的量，變量是在程序運行過程中可發(fā)生變化的值。在編程時，常量和變量必須遵循“先聲明，后使用”的原則，即所有常量和變量必須在使用前用說明語句進行說明，否則編譯時將會產生錯誤。本節(jié)主要針對常量進行介紹，下一節(jié)將著重介紹變量的相關內容。

2.1.1　聲明常量

一般來說，根據書寫形式區(qū)分，常量可分為符號常量和直接常量。直接常量就是通常說的常數，如：123、3.14、“a”、“&”等。符號常量如：

        const float pi=3.1415926;

上述聲明就聲明了常量pi為一個符號常量，在程序中用pi代替3.1415926，提高了程序的可讀性和可維護性。但是，在更多情況下，根據常量的定義方法區(qū)分，常量可分為如下兩種：

● const常量

● 宏常量

其中，用const定義的常量，稱為正規(guī)常量，其說明語句的一般形式為

        const  <類型名> <常量名> = <表達式>;

通常，使用const定義常量需要遵循一些注意事項，具體如下：

● 必須以const開頭。

● 類型名為基本類型及其派生類型，可以省略。

● 常量名為標識符。

● 表達式應與常量類型一致。

而宏常量是用#define定義的常量，其說明語句的一般形式為

        #define  <宏名>  <常量>

宏常量的具體定義規(guī)則如下：

● 宏名可以是簡單的字符名，也可以是帶有參數的函數名。

● 常量可以是數值、字符串和函數等。

例如，下列程序代碼定義了常量pi的值為3.1415926，分別采用const關鍵字和#define關鍵字定義，其定義語法稍有不同。

        Const float pi=3.1415926;                       //定義常量pi的值為3.1415926
        #define pi 3.1415926;                           //定義宏常量pi的值為3.1415926

上述程序代碼定義符號常量pi，然后在程序中使用pi，跟使用常數3.1415926的效果是一樣的。編譯器在編譯時，把符號pi替換成3.1415926，當需要修改pi的值時，只需要修改上面的語句即可。

在程序設計中，盡量使用符號常量來代替常數，這是一種好的編程習慣，這樣可以增加程序的可讀性、可維護性。例如，在數值計算中，會經常遇到一些常量，比如圓周率。如果把它定義成符號常量，當需要更改常量值的時候，只需要更改符號常量的定義語句即可。

2.1.2　常量應用示例

在進行程序設計時，常量的應用很普遍。例如，圓周率π=3.1416。在需要常量的地方，直接使用常量的數值的方法非常不好，例如，需要計算圓的面積，采用下列表達式：

        s = 3.1416＊r＊r;

然而，如果此處需要提高計算精度，將π的值改為3.1415927進行計算，用戶就不得不將程序中所有的π值從3.1416改為3.1415927，這不僅煩瑣，更重要的是很容易出錯。

【范例2-1】常量應用示例。該范例在一個C++程序中定義了常量，并在主函數中使用該常量，讀者可觀察其使用方法和作用，其操作步驟如下所示：

①創(chuàng)建C++源程序。打開Visual C++ 6.0的集成開發(fā)環(huán)境，單擊菜單【File】/【New】，彈出【New】對話框。單擊其【File】選項卡，選擇其中的【C++ Source File】項，并在右側填寫文件名及路徑。在該示例中，文件名為“2-1”，并選擇該文件的保存路徑，如圖2-1所示。確定輸入及選擇的保存路徑無誤后，單擊【OK】按鈕，完成建立。

圖2-1　創(chuàng)建C++源程序

上述步驟中，單擊【OK】按鈕后，Visual C++將進入C++源程序的編輯界面，如圖2-2所示，用戶可在該界面中輸入源程序代碼。

圖2-2　源程序編輯界面

②在上述Visual C++源程序的代碼編輯區(qū)中輸入源程序代碼，如代碼清單2-1所示。

代碼清單2-1

        1   #include <iostream.h>                      //預處理文件
        2   void main()
        3   {
        4        const double pi=3.141592635898;        //定義圓周率常量pi
        5        const double radius=8.5;               //定義半徑常量radius
        6        cout<<"area of circle of radius"<<radius<<"is"<<pi＊radius＊radius<<"\n";
        7        //輸出結果
        8   }

③編譯連接源程序。完成源程序的錄入編輯后，需要查看該程序的運行效果，必須先對源程序進行編譯和連接。在使用菜單【Build】/【Compile】命令或快捷鍵【Ctrl+F7】進行編譯時，由于沒有建立工作區(qū)，Visual C++將給出如圖2-3所示的提示信息，詢問用戶是否建立一個默認的工作區(qū)。

圖2-3　提示信息

此處單擊【是】按鈕即可，系統(tǒng)將在C++源程序所在的目錄下生成工程文件。如編譯沒有錯誤，那么使用【Build】/【Build】菜單命令或快捷鍵【F7】進行連接，建立應用程序，最終的編譯連接結果應在輸出窗口中顯示，如圖2-4所示。

圖2-4　連接輸出信息

【運行結果】經過上述步驟后，就可以運行該源程序，用以查看運行結果。該實例中定義的常量pi值為3.141592635898，半徑radius值為8.5，其圓的面積為pi*radius*radius，其運行結果如圖2-5所示。

圖2-5　運行結果

【范例解析】讀者可以看出，范例 2-1的功能為打印給定半徑的圓的面積。上述代碼中，定義了兩個符號常量，分別為pi和radius，在定義中就給定了這兩個常量的值，在最后的輸出語句中給出求圓面積的公式即可。

至此，關于常量在具體程序中的應用就完成了。讀者可以看到，在具體應用程序中，使用常量可以方便程序，但也造成一些問題，如上述示例中，半徑的值只能在程序中指定，而不能根據用戶的需求指定，這就限制了程序的使用范圍，該問題的解決需要使用下面要介紹的變量。