C言語定数の書き方：constと#defineの基本と注意点

#include <stdio.h>

#define PI_MACRO (3.141592653589793)      // マクロ定数(型はコンテキストで決まる)
const double PI_CONST = 3.141592653589793; // 型付き定数オブジェクト

int main(void) {
    double r = 2.0;
    // 同じ計算でも、名前があると意図が明確になります
    printf("周長(マクロ) = %.6f\n", 2 * PI_MACRO * r);
    printf("周長(const) = %.6f\n", 2 * PI_CONST * r);
    // リテラル直接は「なぜこの数値か」が不明瞭になりがちです
    printf("周長(リテラル) = %.6f\n", 2 * 3.141592653589793 * r);
    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(void) {
    const int max_connections = 10;      // 自動記憶域期間。必要なら初期化するのが安全です
    // max_connections = 20;             // コンパイルエラー: constは再代入できません

    static const char banner[] = "MyApp"; // 静的記憶域期間。初期化子が必要
    printf("%s (%d)\n", banner, max_connections);
    return 0;
}

/* constants.h */
#ifndef CONSTANTS_H
#define CONSTANTS_H

// 共有する実体はextern宣言だけをヘッダーに
extern const int kBufferSize;

// 小さなTU内定数ならstatic constもヘッダーに置けます(翻訳単位ごとに別実体)
static const double kPi = 3.141592653589793;

#endif

/* constants.c */
#include "constants.h"

// 実体はちょうど1カ所で定義する
const int kBufferSize = 4096;

/* main.c */
#include <stdio.h>
#include "constants.h"

int main(void) {
    printf("kBufferSize=%d, kPi=%.2f\n", kBufferSize, kPi);
    return 0;
}

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int v = 10;

    const int *p = &v;    // 読み取り専用ビュー
    // *p = 20;           // コンパイルエラー: 指す先の変更は禁止
    v = 20;                // 変数v自体はconstではないので変更可能
    printf("*p=%d\n", *p); // 20が表示される

    int * const q = &v;    // 固定ポインタ
    *q = 30;               // 指す先の値は変更可能
    // q = &v2;            // コンパイルエラー: ポインタの再代入は禁止
    printf("v=%d\n", v);   // 30

    const int * const r = &v; // 何も変えられない
    (void)r;                   // 未使用警告抑止
    return 0;
}

#include <stdio.h>

#define APP_NAME    "MyApp"     // 文字列マクロ
#define VERSION_MAJOR 1         // 整数マクロ
#define VERSION_MINOR 2

int main(void) {
    printf("%s v%d.%d\n", APP_NAME, VERSION_MAJOR, VERSION_MINOR);
    return 0;
}

#include <stdio.h>

#define SQUARE_BAD(x) x * x              // 悪い例: 括弧がない
#define SQUARE_OK(x)  ((x) * (x))        // 良い例: すべて括弧で保護
#define PI (3.141592653589793)           // 定数マクロも括弧で包む

int main(void) {
    printf("SQUARE_BAD(1+2) = %d\n", SQUARE_BAD(1+2)); // 1+2*1+2 → 5
    printf("SQUARE_OK(1+2)  = %d\n", SQUARE_OK(1+2));  // ((1+2)*(1+2)) → 9
    printf("2*pi = %.3f\n", 2 * PI);
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>

#define MASK_8   (0xFFu)         // 明示的にunsigned
#define U32_MAX  (4294967295u)   // 32bit想定の最大値
#define PI_F     (3.1415927f)    // float
#define PI_D     (3.141592653589793) // double

int main(void) {
    printf("sizeof(PI_F)=%zu, sizeof(PI_D)=%zu\n", sizeof(PI_F), sizeof(PI_D));
    uint32_t x = 0x1234u;
    printf("x & MASK_8 = 0x%02" PRIX32 "\n", x & MASK_8);
    return 0;
}

#include <stdio.h>

// #ifの例: マクロが必要
#define FEATURE_X 1

// switchのcaseの例: enumやマクロが有効
enum {
    STATUS_OK  = 0,
    STATUS_ERR = 1
};

int main(void) {
#if FEATURE_X
    printf("FEATURE_X 有効\n");
#else
    printf("FEATURE_X 無効\n");
#endif

    int status = STATUS_OK;
    switch (status) {
        case STATUS_OK:
            printf("OKです\n");
            break;
        case STATUS_ERR:
            printf("エラーです\n");
            break;
        // const int NotAllowed = 2;           // 参考: これはcaseに使えません
        // case NotAllowed:                     // Cでは整数定数式でないため不可
        //     break;
    }
    return 0;
}

/* config.h */
#ifndef CONFIG_H
#define CONFIG_H
extern const int kPort;      // 宣言のみ
#endif

/* config.c */
#include "config.h"
const int kPort = 8080;      // 実体はここだけ

/* main.c */
#include <stdio.h>
#include "config.h"
int main(void) {
    printf("port=%d\n", kPort);
    return 0;
}

port=8080

/* constants.h */
#ifndef CONSTANTS_H
#define CONSTANTS_H
static const char COMPANY_NAME[] = "Acme"; // TUごとに別実体。多重定義を避ける
#endif