宏（define）与常量（const）

既然选择了远方，便只顾风雨兼程。

宏（define）

一. 宏的理解

  宏是一种批量处理的称谓。一般说来，宏是一种规则或模式，或称语法替换 ，用于说明某一特定输入（通常是字符串）如何根据预定义的规则转换成对应的输出（通常也是字符串)。这种替换在预编译时进行，称作宏展开。编译器会在编译前扫描代码，如果遇到我们已经定义好的宏那么就会进行代码替换，宏只会在内存中copy一份，然后全局替换，宏一般分为对象宏和函数宏。

  宏的优点：

• 提高了程序的可读性，同时也方便进行修改，用户只需要在一处定义，多处使用，修改也只需要修改一处；

  宏的缺点：

• 只在预处理里做文本替换，没有类型，不做类型检查。大量使用宏会导致二进制文件变大，会使编译时间变长；

二. 对象宏

  语法示例： #define M_PI 3.141592，项目中常用的对象宏如下所示。

#ifndef HBObjectMacro_h
#define HBObjectMacro_h
// 获取iOS版本号
#define kIOSVersions [[[UIDevice currentDevice] systemVersion] floatValue]
// 获取window
#define kUIWindow [[[UIApplication sharedApplication] delegate] window]
// 获取屏幕宽
#define kSCREEN_WIDTH [UIScreen mainScreen].bounds.size.width
// 获取屏幕高
#define kSCREEN_HEIGHT [UIScreen mainScreen].bounds.size.height
// 获取状态栏高度（20、44）
#define kHeight_StatusBar [[UIApplication sharedApplication] statusBarFrame].size.height
// 获取导航栏高度
#define kHeight_NavigationBar 44.f
// 获取导航栏加状态栏高度
#define kHeight_NavBar (kHeight_StatusBar > 20?88.f:64.f)
// 获取非安全区高度
#define kHeight_NoSafeArea (kHeight_StatusBar > 20?34.f:0.f)
// 获取Tabbar高度加非安全区高度
#define kHeight_Tabbar (kHeight_StatusBar > 20?83.f:49.f)
// 判断是否为iPhone
#define IS_IPHONE ([[UIDevice currentDevice] userInterfaceIdiom] == UIUserInterfaceIdiomPhone)
// 判断是否为iPad
#define IS_IPAD ([[UIDevice currentDevice] userInterfaceIdiom] == UIUserInterfaceIdiomPad)
// 判断是否为iPod
#define IS_IPOD ([[[UIDevice currentDevice] model] isEqualToString: @"iPod touch"])
// 弱引用__weak
#define kWeakObj(weakName,objName) __weak typeof(&*objName)weakName = objName;
// 强引用__strong
#define kStrongObj(strongName,objName) __strong typeof(&*objName)strongName = objName;
// 数据持久化
#define kUserDefaults [NSUserDefaults standardUserDefaults]
// 通知中心
#define kNotificationCenter [NSNotificationCenter defaultCenter]
// 设置图片基础方法
#define kUIImage(imageName) [UIImage imageNamed:imageName]
// 设置字体基础方法
#define kUIFont(size) [UIFont systemFontOfSize:size]
// 设置字体基础方法
#define kUIBoldFont(size) [UIFont boldSystemFontOfSize:size]
// 设置随机颜色
#define kRandomColor [UIColor colorWithRed:arc4random_uniform(256)/255.0 green:arc4random_uniform(256)/255.0 blue:arc4random_uniform(256)/255.0 alpha:1.0]
// 设置RGB颜色
#define kRGBColor(r, g, b) [UIColor colorWithRed:(r)/255.0 green:(g)/255.0 blue:(b)/255.0 alpha:1.0]
// 设置RGBA颜色
#define kRGBAColor(r, g, b, a) [UIColor colorWithRed:(r)/255.0 green:(r)/255.0 blue:(r)/255.0 alpha:a]
// 这是clear背景颜色
#define kClearColor [UIColor clearColor]
#endif /* HBObjectMacro_h */

三. 函数宏

  函数宏的作用就类似于一个函数一样，函数一般代码量比较多，这时如果函数宏过长，我们可以使用\进行换行处理，这样提升了代码的可读性。

#define IS_LEAP_YEAR2(y) y%4==0&&y%100!=0 \
||y%400==0

四. 预编译指令和运算符

  接下来我们了解下宏定义中常用的预编译指令和运算符。

4.1 预编译指令

# 空指令，无任何效果
#define 定义宏
#undef 取消已定义的宏
#if 如果给定条件为真，则编译下面代码
#ifdef 如果宏已经定义，则编译下面代码
#ifndef 如果宏没有定义，则编译下面代码
#elif 如果前面的#if给定条件不为真，当前条件为真，则编译下面代码
#endif 结束一个#if……#else条件编译块
#error 停止编译并显示错误信息

4.2 常用运算符

• \换行处理。

• #运算符：在OC中使用字符串都需要使用@""，如果想直接使用字符串可以添加一个#运算符。出现在宏定义中的#运算符把跟在其后的参数转换成一个字符串。有时把这种用法的#称为字符串化运算符。

  # define Test(n) "Test"#n
  // 调用：
  Test(Demo); // 打印：TestDemo
  

• ##运算符：用于将相邻的两个标记（Token）连接为一个。使用时先分隔（根据空格或其他操作分隔符[+,-,*,/,”,”等]），再强制连接（去掉和前面的字符串间的空格，再连接起来）。

   #define Data(a, b, c) a##b##c
   NSLog(@"%d", Data(1, 2, 3)); // 123
  

• @# ：字符化操作符，只能用于有参数传入的宏定义中，必须置于宏定义体参数名前，作用是将传入的单字符参数名转换成字符，以一对单引号括起来。

五. 预定义宏和可变参数宏

5.1 C语言中预定义宏

__FILE__ ：当前源代码的文件名（字符串）
__LINE__：当前源代码中的行号（整型）
__DATE__：进行预处理的日期（”Mmm dd yyyy”形式的字符串）
__TIME__：源文件编译时间（格式“hh:mm:ss”）
__FUNCTION__：同__func__（但IDE不支持），当前源代码的函数名
__PRETTY_FUNCTION__：同__FUNCITON__，但在g++下会输类名、函数名及其他函数信息
例：

5.2. 可变参数宏

  可变参数宏：#define DBGMSG(format, ...) fprintf (stderr, format, __VA_ARGS__)，… 表示一个可变化的参数表，变参必须放于最后一个参数；

  __VA_ARGS__：是一个可变参数的宏，这个可变参数的宏是新的C99规范中新增的，目前似乎只有gcc支持（VC6.0的编译器不支持）。宏前面加上##的作用在于，当可变参数的个数为0时，这里的##起到把前面多余的","去掉的作用,否则会编译出错；

#ifdef DEBUG
#define NSLog(format, ...)  NSLog(@"%s(%d): " format, __PRETTY_FUNCTION__, __LINE__, ##__VA_ARGS__)
#else
#define NSLog(...)
#endif

常量（const）

  在开发中，当我们想定义全局共用的一些数据时，比如通知名字，服务器的地址等等，我们经常使用用到宏定义、变量，或者用const常量来修饰这些数据类型。然而经常有开发者不知道怎么正确使用这些修饰符，导致项目中乱用宏定义与const修饰符。那么我们该怎么正确选择使用呢？参考苹果API的使用，建议尽量使用const来定义，为什么要这么做呢？下面我们先从基本概念方面来了解下他们之间的联系和区别。

• 宏：用法，一般字符串抽成宏，代码抽成宏使用。宏只是在预处理阶段进行文本替换，没有类型，不做任何类型检查，编译器可以对相同的字符串进行优化，只保存一份到数据段。甚至有相同后缀的字符串也可以优化，你可以使用GCC编译测试，Hello world与world两个字符串，只存储前面一个。取的时候只需要给前面和中间的地址，如果是整型、浮点型会有多分拷贝，但这些数写在指令中，占的只是代码片段而且，大量使用宏会导致二进制文件变大。

  #define URL @"http://www.xx.xx"
  

• 变量：共享一块内存空间，就算项目中多处用到，也不会分配多块内存空间，可以被修改，在编译阶段做类型检查。

  NSString *url = @"http://www.xx.xx";
  

• 常量：共享一块内存空间，就算项目中多处用到，也不会分配多块内存空间，可以根据const修饰的位置设定能够修改，在编译阶段做类型检查。一般常用的字符串定义成const（对于常量字符串苹果推荐我们使用const）。

  • 常量区分：

    • 全局常量：不管你定义在任何文件夹，外部都能访问；

      // ViewController.m文件中 定义全局常量
      const NSString *url = @"http://www.xx.xx";
      // AppDelegate.m文件中 访问全局变量
      - (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {
          // Override point for customization after application launch.
          // 访问全局常量
          extern NSString *url;
          NSLog(@"008 - 宏定义 - 访问全局常量 = %@",url);
          return YES;
      }
      // 输出：2021-09-06 15:44:20.151408+0800 BaseGrammar[95798:357990] 008 - 宏定义 - 访问全局常量 = http://www.xx.xx
      

    • 局部常量：用static修饰后，不能供外界访问；

      static const NSString *url = @"http://www.xx.xx";
      

  • const位置不同，代表什么：

    // 写法一：*url不能被修改，url能被修改
    const NSString *url = @"http://www.xx.xx";
    // 写法二：*url不能被修改，url能被修改
    NSString const *url = @"http://www.xx.xx";
    // 写法三：url不能被修改，*url能被修改
    NSString * const url = @"http://www.xx.xx";
    

      由以上代码我们可以总结为：const右边的总不能被修改。所以我们一般定义一个常量又不想被修改，应该这样定义：

    NSString * const url =  @"http://www.xx.xx";
    

  • 常量的规范使用，一般项目里，定义全局常量，会写在独立文件里：

    // HBConst.m文件定义常量
    #import "HBConst.h"
    // 定义常量
    /** 网络请求地址*/
    NSString * const HBUrl = @"http://www.xx.xx";
    /** cell间距 */
    CGFloat const HBCellMargin = 4.0;
    

    // HBConst.h文件提供外接访问常量
    /** 网络请求地址*/
    UIKIT_EXTERN NSString * const HBUrl;
    /** cell间距 */
    UIKIT_EXTERN CGFloat const HBCellMargin;
    

  宏与const区别：

1. 编译时刻不同，宏(define)属于预编译，在预处理阶段进行替换；const常量在编译阶段使用；
2. 宏(define)可以定义代码（如函数），const不可以；
3. 宏(define)不做类型检查，只进行替换，const常量有数据类型，会执行类型检查；
4. 宏(define)定义的常量在替换后运行过程中，会不断占用内存，而const定义的常量存储在数据段，只有一份拷贝，效率更高；

  最后建议，我们以后在开发中如果定义一个常量字符串就用const，定义代码就用宏。