是或不是“常量表达式”的例子在C语言中？

Question

即使在谷歌搜索了很多之后，我还是对 C 中的常量表达式和不是常量表达式感到有点困惑。您能否提供一个 C 语言中常量表达式和非常量表达式的示例？

Answer 1

常量表达式可以在编译时求值。这意味着它没有变量。例如：

5 + 7 / 3

是一个常量表达式。类似：

5 + someNumber / 3

不是，假设 someNumber 是一个变量（即，它本身不是一个编译时常量）。

Answer 2

常量表达式还有另一个微妙之处。有些事情编译器知道，但预处理器无法知道。

例如，(24*60*60) 可以由两者计算，但 sizeof struct foo 只有编译器知道。如果您尝试验证struct 的定义是否满足外部规定的大小，或其成员是否映射到外部指定的偏移量，则这种区别可能很重要。 （在编写设备驱动程序时，经常会出现这种用例，其中 struct 描述设备寄存器在内存空间中的布局。）

在这种情况下，您不能简单地说 #if (sizeof(struct UART) = = 12) 因为预处理器在编译之前运行，根本无法知道任何类型的大小。然而，它是一个常量表达式，并且可以作为全局变量的初始值设定项（例如 int UARTwords = sizeof(struct UART) / sizeof(short);），或者声明一个数组（例如unsigned char UARTmirror[sizeof(struct UART)];）

Answer 3

似乎没有人提到另一种常量表达式：地址常量。具有静态存储持续时间的对象的地址是一个地址常量，因此您可以在文件范围内执行此类操作：

char x;
char *p = &x;

字符串文字定义具有静态存储持续时间的数组，因此此规则也是您可以在文件范围内执行此操作的原因：

char *s = "foobar";

Answer 4

任何单值文字都是常量表达式。

3     0.0f    '\n'

（字符串文字很奇怪，因为它们实际上是数组。似乎 "hello" 并不是真正的常量，因为它最终必须链接等等，并且地址和内容可以改变应用于

常量或类型的大多数运算符（sizeof、强制类型转换等）都是常量表达式。

sizeof(char)
(byte) 15

任何仅涉及常量表达式的表达式本身也是常量表达式。

15 + 3
0.0f + 0.0f
sizeof(char)

任何涉及函数调用或非常量表达式的表达式通常都不是常量表达式。

strlen("hello")
fifteen + x

任何宏作为常量表达式的状态取决于它扩展的内容。

/* Always a constant */
#define FIFTEEN 15

/* Only constant if (x) is
#define htons(x)  (( ((x) >> 8) | ((x) << 8) ) & 0xffff) 

/* Never constant */
#define X_LENGTH  strlen(x)

我最初在这里有一些关于 const 标识符的内容，但我测试了它，显然它不适用于 C。 奇怪的是，const 没有声明常量（至少，没有足够的“常量”足以在 switch 语句中使用）。然而，在 C++ 中却是这样。

Answer 5

另一个有趣的小问题：在 C 中，“枚举”的值是一个常量，但只能在“枚举”声明完成后才能使用。例如，以下内容在标准 C 中是不可接受的，但在 C++ 中是可以接受的：

enum {foo=19, bar, boz=bar+5;};

它可以重写：

enum {foo=19, bar}; enum {boz=bar+5;};

尽管这最终会定义多个不同的枚举类型，而不是保存所有值的枚举类型。

Answer 6

此外，'a' 或 '\n' 等整数字符常量也是编译器可识别的常量。它们的类型为int。