关于#define/extern/static的思考与总结

写在前面

全局常量作为开发人员一定是一个比较熟悉的概念。全局常量的写法自然也比较多，最近在进行项目的常量重构时看到了各种各样的写法，其中宏定义占大部分，然而有很多使用宏定义是不规范的，而且宏定义只是在预编译阶段进行文本替换，不进行类型检查，从网上看到大量使用宏定义会拖慢编译速度。

所以在定义全局常量时，为了提高开发过程中的规范度和编译速度，宏定义并不是最佳选择。所以我重构的原则是：

能声明成外部常量的，尽量声明成外部常量，万不得已的才使用宏定义。

一、宏

计算机科学里的宏（Macro)，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。

在我刚刚接触开发的时候，我学习到的定义全局常量的方法就是宏。由于宏只是做字符串的替换，它还是有它的优势的。我们可以使用它来一些常量、函数。

例子：
1、定义屏幕相关的常量。

/屏幕宽高，frame,bounds,size
#define kBKScreenWidth          [[UIScreen mainScreen] bounds].size.width
#define kBKScreenHeight         [[UIScreen mainScreen] bounds].size.height
#define kBKScreenBounds         [UIScreen mainScreen].bounds
#define kBKScale                [[UIScreen mainScreen] scale]

2、定义调试的log输出函数。

#pragma mark - DEBUG
#ifdef DEBUG
// 定义是输出Log
#define DLog(format, ...) NSLog(@"Line[%d] %s " format, __LINE__, __PRETTY_FUNCTION__, ##__VA_ARGS__)
#else
// 定义是输出Log
#define DLog(format, ...)
#endif

从上面的示例可以看出宏定义的关键字是#define.
宏定义常量的公式：

#define constantA statementA
预编译的时候使用constantA部分的内容替换成statementA。
对于函数的定义则稍微复杂一些，有参数和无参数。无参数的函数是直接进行字符串的替换，有参数的还要进行参数的替换。

二、extern

使用extern关键字声明全局常量，这个应该算是最标准的做法了。这个是后面在网上的帖子中有看到，当然开源代码中也看到过，确定无疑是定义全局常量的最佳选择。

extern定义全局常量分为声明部分和赋值部分，分别放在 .h & .m文件中。

代码示例：

• UserInfoModelConstants.h

extern NSString *const BKUSER_AGE_KEY         ;
extern NSString *const BKUSER_TELPHONE_KEY    ;
extern NSString *const BKUSER_ADDRESS_KEY     ;
extern NSString *const BKUSER_BRIEF_KEY       ;

• UserInfoModelConstants.m

NSString *const BKUSER_AGE_KEY         =     @"XXXXX.userAge";
NSString *const BKUSER_TELPHONE_KEY    =     @"XXXXX.telphoneNO";
NSString *const BKUSER_ADDRESS_KEY     =     @"XXXXX.address"; 
NSString *const BKUSER_BRIEF_KEY       =     @"XXXXX.brief";

特别提示：

在switch-case中使用的常量不能使用上述方法定义，因为switch-case在编译的使用就要知道常量的值。上述方式定义的常量在编译阶段不知道具体值，编译报错。

对于switch-case表达式中的常量推荐使用枚举或者宏定义。

三、UIKIT_EXTERN

对于UIKIT_EXTERN用法和extern完全一样。把extern替换成UIKIT_EXTERN即可。

下方是UIKIT_EXTERN的系统宏定义。

#ifdef __cplusplus
#define UIKIT_EXTERN        extern "C" __attribute__((visibility ("default")))
#else
#define UIKIT_EXTERN            extern __attribute__((visibility ("default")))
#endif

UIKIT_EXTERN,是经过处理的extern。

简单来说：就是将函数修饰为兼容以往C编译方式的、具有extern属性(文件外可见性)、public修饰的方法或变量库外仍可见的属性。

四、FOUNDATION_EXTERN

下方是FOUNDATION_EXPORT的宏定义，内部使用的就是extern，只不过多做了 C++ 的兼容。用法和extern也是一样的。

#if defined(__cplusplus)
#define FOUNDATION_EXTERN extern "C"
#else
#define FOUNDATION_EXTERN extern
#endif

五、FOUNDATION_EXPORT

FOUNDATION_EXPORT的宏定义如下：

#ifdef __OBJC__
#import <UIKit/UIKit.h>
#else
#ifndef FOUNDATION_EXPORT
#if defined(__cplusplus)
#define FOUNDATION_EXPORT extern "C"
#else
#define FOUNDATION_EXPORT extern
#endif
#endif
#endif

用法也和extern类似，不过这种方式见到的比较少，可以忽略。

六、static

static也可以声明全局常量，static 声明全局常量的方法相比上面的几种更简单一些。
示例代码：

static NSString *const makeCrashAlertTitle = @"制造一个 Crash ？";
static NSString *const fixCrashAlertTitle = @"提示";
static NSString *const fixCrashButtonTitle = @"修复";
static NSString *const cancelButtonTitle = @"取消";
static NSString *const createCrashButtonTitle = @"制造Crash!";
static NSString *const mainStoryboardInfoKey = @"UIMainStoryboardFile";

static声明常量的方式，一般用于少量的局部常量。

外部常量、宏、static声明的常量的区别。

方式	#define	extern	static
原理	字符串替换	声明常量	声明常量
作用域	可以全局访问	可以全局访问	局部的、或者只有声明文件本身可以访问
是否开辟内存	不开辟	开辟	开辟
是否进行编译检查	否	是	是

七、总结

对于常量的声明一共有6种方式，那么我们应该怎么使用呢？

以下仅代表个人看法，不喜勿评！！！

1. 能使用extern/UIKIT_EXTERN/FOUNDATION_EXTERN定义成外部常量的，尽量使用extern/UIKIT_EXTERN/FOUNDATION_EXTERN定义成外部常量。
2. 不兼容C++情况下，直接使用extern声明即可。
3. #define一般主要用于定义一些函数，和extern替代不了的常量。
4. 必须兼容C++的情况下，UIKIT_EXTERN/FOUNDATION_EXTERN这两种如何使用区分呢，从别的文章上看到的说明大概意思是这样的：你声明的变量如果是UIKIT框架中定义的，就使用UIKIT_EXTERN代替extern兼容C++；如果是声明的变量是FOUNDATION框架中定义的，就使用FOUNDATION_EXTERN代替extern兼容C++。
5. 至于static主要用于定义局部常量。