C 常数之间的算术运算

考虑这一准则

#define A 5
#define B 3

int difference = A - B;

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“difference”的值是在编译时硬编码为“2”，还是在运行时计算出来的？

标准没有规定这类内容。它没有提到像这样的潜在优化（这是有充分理由的。标准定义语义，而不是实现）

为什么不看看编译器的反汇编呢？这将给你一个明确的答案

那我们就这么做吧

以下是VC++10的输出：

#include <iostream>

#define A 5
#define B 3

int main() {
    int x = A - B;
    std::cout << x;  // make sure the compiler doesn't toss it away
010A1000  mov         ecx,dword ptr [__imp_std::cout (10A2048h)]  
010A1006  push        2  
010A1008  call        dword ptr [__imp_std::basic_ostream<char,std::char_traits<char> >::operator<< (10A2044h)]  
    return 0;
010A100E  xor         eax,eax  

#包括
#定义一个5
#定义B3
int main（）{
int x=A-B；
std:：cout宏
A
和
B
有点分散注意力。这是：

#define A 5
#define B 3

int difference = A - B;

与此完全相同：

int difference = 5 - 3;

那么让我们来讨论后者

5-3
是一个常量表达式，它是一个“可以在翻译过程中而不是运行时进行计算，因此可以在常量可能存在的任何位置使用”的表达式。它也是一个*整型常量表达式。例如，案例标签必须是整型常量表达式，因此您可以编写以下内容之一：

switch (foo) {
    case 2: /* this is a constant */
    ...
}

或者这个：

switch (foo) {
    case 5 - 3: /* this is a constant expression */
    ...
}

但请注意，该定义指出，它可以在翻译过程中进行计算，而不是必须进行计算。有些上下文需要常量表达式，在这些上下文中，表达式必须在编译时进行计算

但是假设
difference
是在某个函数中声明的，则初始值设定项不是这些上下文之一

任何值得你付出代价的编译器（即使是免费的）将在编译时将
5-3
减少到
2
，并生成将值
2
存储在
difference
中的代码。但不需要这样做。C标准指定了程序的行为；它没有指定必须如何实现该行为。但可以安全地假设，无论您使用什么编译器，都可以sing将用
2
替换
5-3

即使你写：

int difference = 2;

switch (foo) {
    case 5 - 3: /* ... */
    case 2:     /* ... */
}

编译器可以合法地生成代码，将值
5
加载到寄存器中，从中减去
3
，并将寄存器的内容存储到
差异
。这是一件愚蠢的事情，但语言标准并不排除它

只要最终结果是
difference
的值为
2
，语言标准就不关心它是如何实现的

另一方面，如果你写：

int difference = 2;

switch (foo) {
    case 5 - 3: /* ... */
    case 2:     /* ... */
}

然后，编译器必须计算结果，以便能够诊断错误（不能有两个大小写标签具有相同的值）

最后，如果在文件范围（在任何函数之外）定义
difference
，则初始值必须是常量。但在这种情况下，真正的区别不是编译时是否计算
5-3
，而是是否允许使用非常量表达式

参考：2011年C标准的最新草案是（大PDF）；常量表达式在第6.6节中讨论。
您如何区分两者之间的差异？C标准有一个“仿佛”"规则，这意味着，如果你不能区分，实现可以随心所欲。分解代码，就是这样。我可能不会使用编译器，它不会降低到2，我认为它是不可行的，除非它是唯一的方法，以C的目标，一个平台本身是绝对可行的。我知道从第一公顷。nd体验到编译器的免费版本没有。你必须购买优化版本才能获得编译时常量计算这样基本的东西。当时我通过
enum
constant evaluation绕过了这个限制，但它对于任何规模的项目都是不可行的。检查由您的编译器将为您提供一个仅对该编译器具有决定性的答案（使用您使用的特定设置）@KeithThompson:任何像样的优化编译器都能做到这一点。我说过标准中没有规定，所以这显然适用于你的编译器。没错，我确实错过了C标记，但答案不会有任何不同。+1非常好，详细的答案。我考虑过深入研究……但后来我记得我在工作：D