第4条:多用类型常量,少用#define预处理指令

　　本条要点：（作者总结）

• 不要用预处理指令定义常量。这样定义出来的常量不含有类型信息，编译器只是会在编译前据此执行查找和替换操作。即使有人重新定义了常量值，编译器也不会产生警告信息，这将导致应用程序中的值不一致。
• 在实现文件中使用 static const 来定义“只在编译单元内可见的变量”（translation-unit-specific constant）。由于此类常量不在全局符号表中，所以无须为其名称加前缀。
• 在头文件中使用 extern 类声明全局变量，并在相关实现文件中定义其值。这种常量要出现在全局符号表中，所以其名称要加以区隔，通常用与之相关的类名做前缀。

　　编写代码时经常要定义常量。例如，要写一个 UI 视图类，此视图显示出来之后就播放动画，然后消失。你可能想把播放动画的时间提取为常量。掌握了 Objective-C  与其 C 语言基础的人，也许会用这种方法来做:

#define ANIMATION_DURATION 0.3

　　上述预处理指令会把源代码中的 ANIMATION_DURATION 字符串替换为 0.3。这可能就是你想要的结果，不过这样定义出来的常量没有类型信息。“持续”（duration）这个词看上去应该与时间有关，但是代码中又未明确指出。此外，预处理过程会把碰到的所有 ANIMATION_DURATION 一律替换成 0.3，这样的话，假设此指令声明在某个头文件中，那么所有引入了这个头文件的代码，其 ANIMATION_DURATION 都会被替换。

　　要想解决此问题，应该设法利用编译器的某些特性才对。有个办法比用预处理指令来定义常量更好。比如说，下面这行代码就定义了一个类型为 NSTimeInterval 的常量:

static const NSTimeInterval kAnimationDuration = 0.3;

　　 请注意，用此方法定义的常量包含类型信息，其好处是清楚地描述了常量的含义。由此可知该常量类型为 NSTimeInterval，这有助与为其编写开发文档。如果要定义许多常量，那么这种方式能令稍后阅读代码的人更易理解其意图。

　　还要注意常量名称。常用的命名法是:若常量局限于某“编译单元”（translation unit，也就是“实现文件”，implementation file）之内，则在前面加字母 k；若常量在类之外可见，则通常以类名为前缀。

　　定义常量的位置很重要。我么总喜欢在头文件里声明预处理指令，这样做真的很糟糕，当常量名称有可能互相冲突时更是如此。例如，ANIMATION_DURATION 这个常量名就不该用在头文件中，因为所有引入了这个头文件的其他文件中都会出现这个名字。其实就连用 static const 定义的那个常量也不应该出现在头文件里。因为 Objective-C 没有“名称空间”（namespace）这一概念，所以那样做等于声明了一个名叫 kAnimationDuration 的全局变量。此名称应该加上前缀，以表明其所属的类，例如可改为 EOCViewClassAnimationDuration。

　　若不打算公开某个常量，则应将其定义在使用该变量的实现文件里。比如说，要开发一个使用 UIKit 框架的 iOS 应用程序，其 UIView 子类中含有表示动画播放时间的常量，那么可以这样写:

// EOCAnimatedView.h

#import <UIKit/UIKit.h>

@interface EOCAnimatedView : UIView

- (void)animate;

@end

// EOCAnimatedView.m

#import "EOCAnimatedView.h"

static const NSTimeInterval kAnimationDuration = 0.3;

@implementation EOCAnimatedView

- (void)animate {
    [UIView animateWithDuration:kAnimationDuration animations:^{
        // Perform animations
    }];
}

/*
// Only override drawRect: if you perform custom drawing.
// An empty implementation adversely affects performance during animation.
- (void)drawRect:(CGRect)rect {
    // Drawing code
}
*/

@end

　　变量一定要同时使用 static 与 const 来声明。如果试图修改由 const 修饰符所声明的变量，那么编译器就会报错。在本例中，我们正是希望这样:因为动画播放时长为定值，所以不应修改。而 static 修饰符则意味着该变量仅在定义此变量的编译单元中可见。编译器每收到一个编译单元，就会输出一份“目标文件”（object file）。在 Objective-C 的语境下，“编译单元”一词通常指每个类的实现文件（以 .m 为后缀名）。因此，在上述范例代码中声明的 kAnimationDuration 变量，其作用域仅限于由 EOCAnimatedView.m 所生成的目标文件中。假如声明此变量时不加 static，则编译器会为它创建一个“外部符号”（external symbol）。此时若是另一个编译单元中也声明了同名变量，那么编译器就抛出一条错误信息:　　

ld: 1 duplicate symbol for architecture x86_64
clang: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)

　　实际上，如果一个变量既声明为 static，又声明为 const，那么编译器根本不会创建符号，而是会像 #define 预处理指令一样，把所有遇到的变量都替换为常值。不过还是要记住:用这种方式定义的常量带有类型信息。

　　有时候需要对外公开某个常量。比方说，你可能要在类代码中调用 NSNotificationCenter 以通知他人。用一个对象来派发通知，令其他欲接收通知对象向该对象注册，这样就能实现此功能了。派发通知时，需要使用字符串来表示此项通知的名称，而这个名字就可以声明为一个外界可见的常值变量（constant variable）。这样的话，注册者无须知道实际字符串值，只需要以常值变量来注册自己想要接收的通知即可。

　　此类常量需要放在“全局符号表”（global symbol table）中，以便可以在定义该常量的编译单元之外使用。因此，其定义方式与上例演示的 static const 有所不同。应该这样定义:

// In the header file
extern NSString * const EOCStringConstant;

// In the implementation file
NSString * const EOCStringConstant = @"VALUE";

　　这个常量在头文件中“声明”，且在实现文件中“定义”。注意 const 修饰符在常量类型中的位置。常量定义应从右至左解读，所以在本例中，EOCStringConstant 就是“一个常量，而这个常量是指针，指向 NSString 对象”。这与需求相符:我们不希望有人改变此指针常量，使其指向另一个 NSString 对象。

　　编译器看到头文件中的 extern 关键字，就能明白如何在引入此头文件的代码中处理该常量了。这个关键字是要告诉编译器，在全局符号表中将会有一个名叫 EOCStringConstant 的符号。也就是说，编译器无须查看其定义，即允许代码使用此变量。因为它知道，当链接成二进制文件后，肯定能找到这个常量。

　　此类常量必须要定义，而且只能定义一次。通常将其定义在与声明该常量的头文件相关的实现文件里。由实现文件生成目标文件时，编译器会在“数据段”（data section）为字符串分配存储空间。链接器会把此目标文件与其他目标文件相链接，以生成最终的二进制文件。

　　凡是用到 EOCStringConstant 这个全局符号的地方，链接器都能将其解析。

　　因为符号要放在全局符号表里，所以命名常量是需谨慎。例如，某应用程序中有个处理登陆操作的类，在登录完成后会发出通知。派发通知所用的代码如下:

// EOCLoginManager.h

#import <Foundation/Foundation.h>

extern NSString *const EOCLoginManagerDidLoginNotification;

@interface EOCLoginManager : NSObject

- (void)login;

@end


// EOCLoginManager.m

#import "EOCLoginManager.h"

NSString *const EOCLoginManagerDidLoginNotification = @"EOCLoginManagerDidLoginNotification";

@implementation EOCLoginManager

- (void)login {
    // Perform login asynchronously, then call 'p_didLogin'.

}

- (void)p_didLogin {
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:EOCLoginManagerDidLoginNotification object:nil];
}

@end

　　注意常量的名字。为避免名称冲突，最好是用与之相关的类名做前缀。系统框架中一般都这样做。例如 UIKit 就按照这种方式来声明用作通知名称的全局变量。其中有类似 UIApplicationDidEnterBackgroundNotification 与 UIApplicationWillEnterForegroundNotification 这样的常量名。

　　其他类型的常量也是如此。假如要把前例中 EOCAnimatedView 类里的动画播放时长对外公布，那么可以这样声明:

// EOCAnimatedView.h
extern const NSTimeInterval EOCAnimatedViewAnimationDuration;

// EOCAnimatedView.m
const NSTimeInterval EOCAnimatedViewAnimationDuration = 0.3;

　　这样定义常量要优于使用 #define 预处理指令，因为编译器会确保常量值不变。一旦在 EOCAnimatedView.m 中定义好，即可随处使用。而采用预处理指令多定义的常量可能会无意中遭人修改，从而导致应用程序各个部分所使用的值互不相同。

　　总之，勿使用预处理指令定义常量，而应该借助编译器来确保常量正确，比方说可以在实现文件中用 static const 来声明常量，也可以声明一些全局变量。

END