Lokale Konstanten in C

main.c

#include <stdio.h>
int main( void )
{ printf( "%d\n", 11 );
  int const elf = 11;
  printf( "%d\n", elf ); }

stdout

11
11

main.c

#include <stdio.h>
int main( void )
{ printf( "%d\n", 11 );
  int const zehn = 11;
  printf( "%d\n", zehn ); }

stdout

11
11

main.c

#include <stdio.h>
int main( void )
{ double const d = 300;
  int    const i = 273.99;
  printf( "%g\n", d );
  printf( "%d\n", i ); }

stdout

300
273

Die Nachkommastellen werden abgeschnitten (es wird nicht etwa gerundet).

main.c

#include <stdio.h>
int main( void )
{ double const t_kelvin = 300;
  double const versatz = 273.15;
  double const t_celsius = t_kelvin - versatz;
  printf( "%g\n", t_celsius ); }

stdout

26.85

main.c

#include <stdio.h>
int main( void )
{ { int const c = 1; printf( "%d\n", c ); }
  { int const c = 2; printf( "%d\n", c ); }}

stdout

1
2

main.txt

#include <stdio.h>
int main( void )
{ { int const c = 1; } printf( "%d\n", c ); }

Konsole

(Fehlermeldung)

main.txt

#include <stdio.h>
int main( void )
{ int const c = 1; 
  int const c = 2; 
  printf( "%d\n", c ); }

Konsole

(Fehlermeldung)

C 2011, 6.7p3

“If an identifier has no linkage, there shall be no more than one declaration of the identifier (in a declarator or type specifier) with the same scope and in the same name space ”

main.c

#include <stdio.h>
int main( void )
{ int const c = 9; 
  int const d = 9; 
  printf( "%d\n", c );
  printf( "%d\n", d );
  { printf( "%d\n", c );
    printf( "%d\n", d );
    int const c = 8;
    printf( "%d\n", c );
    printf( "%d\n", d ); }
  printf( "%d\n", c );
  printf( "%d\n", d ); }

stdout

unnötige doppelte Berechnung

printf( "%g\n", floor( 2.7 ));
printf( "%g\n", floor( 2.7 ));

einmalige Berechnung (gleiches Verhalten wie zuvor, Refaktor)

{ double const fl = floor( 2.7 );
  printf( "%g\n", fl );
  printf( "%g\n", fl ); }

doppelte Berechnung

printf( "%d\n", rand() );
printf( "%d\n", rand() );

einmalige Berechnung (nicht gleiches Verhalten wie zuvor, kein Refaktor)

{ int const r = rand();
  printf( "%d\n", r );
  printf( "%d\n", r ); }

? Kugelvolumen

In dem folgenden Programm ist nicht ganz offensichtlich, daß »4 * atan( 1 )« nur zur Berechnung der Kreiszahl ‹π› dienen soll und die zweite »3« der Radius ist.

main.c

#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main( void )
{ printf( "%g\n", 4./3 * 4 * atan( 1 )* pow( 3, 3 )); }

Protokoll

113.097

Durch Einführung eines Namens »pi« wird in dem folgenden Programm verdeutlicht, daß »4 * atan( 1 )« zur Berechnung der Kreiszahl ‹π› dienen soll und die zweite »3« der Radius ist. Der Ausdruck »4./3 * pi * pow( r, 3 )« ähnelt auch mehr dem bekannten Term aus der Schulmathematik.

main.c

#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main( void )
{ double const pi = 4 * atan( 1 );
  double const r = 3;
  double const v = 4./3 * pi * pow( r, 3 );
  printf( "%g\n", v ); }

Protokoll

113.097

Übungsfrage

Der Leser kann jetzt vielleicht vorhersagen, was das folgende Programm ausgibt.

main.c

#include <stdio.h>
int main( void )
{ int const c = 3; 
  { int const c = 4; 
    { int const c = 5; 
      printf( "%d\n", c ); }
    printf( "%d\n", c ); }
  printf( "%d\n", c ); }

Übungsfrage

Die beiden folgenden Programme kommen zum selben Ergebnis. Welches gefällt Ihnen besser? Warum?

main.c

#include <stdio.h>
int main( void )
{ double const t_kelvin = 300;
  double const versatz = 273.15;
  double const t_celsius = t_kelvin - versatz;
  printf( "%g\n", t_celsius ); }

stdout

26.85

main.c

#include <stdio.h>
int main( void )
{ printf( "%g\n", 300 - 273.15 ); }

stdout

26.85

Übungsfrage

main.c

#include <stdio.h>
int main( void )
{ int const a = 1;
  printf( "%d\n", a + 1 ); 
  a + 1;
  printf( "%d\n", a ); }

Welchen Wert gibt die letzte Auswertungsanweisung des obigen Quelltextes aus?

Übungsaufgabe

main.c

#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main( void )
{ printf( "%g\n", sin( 1 + log( 2.178 ))); 
  printf( "%g\n", cos( 1 + log( 2.178 ))); }

stdout

0.978526
-0.206122

Schreiben Sie das Programm »main.c« so um, daß derzeit wiederholt vorkommende gleiche Ausdrücke nur einmal vorkommen. Definieren Sie Konstanten, mit jenen Ausdrücken initialisiert werden, und verwenden Sie diese Konstante dann an deren Stellen. Verwenden Sie aber die im Programm »main.c« vorkommenden Literale und Operatoren, ohne die Werte von Ausdrücken dabei schon im Kopf auszurechnen. Es sollte möglichst nur eine einzige Konstante zum Programm hinzugefügt werden! Die Ausgabe des Programmes darf sich nicht ändern.

Übungsaufgabe

main.c

#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main( void )
{ double const x = 1;
  double const y = sin( x );
  double const z = sqrt( y );
  double const u = pow( y, 0.51 );
  printf( "%g\n", z ); 
  printf( "%g\n", u ); }

stdout

0.917317
0.915735

Schreiben Sie das Programm »main.c« so um, daß dieselben Werte ausgegeben werden und dieselben Numerale und Funktionen zur Berechnung verwendet werden, aber keine Konstanten mehr in dem Programm vorkommen. Ersetzen Sie zunächst die Konstante »x« überall durch ihre Definition, also durch den Wert »1« und entfernen Sie die Definition der Konstante »x«. Es ergibt sich so zunächst:

main.c

#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main( void )
{ double const y = sin( 1. );
  double const z = sqrt( y );
  double const u = pow( y, 0.51 );
  printf( "%g\n", z ); 
  printf( "%g\n", u ); }

stdout

0.917317
0.915735

Die Konstante »x« wurde also eliminiert, ohne daß sich das Verhalten des Programms verändert hat.

Nun zeigen wir auch noch die Elimination von »y«:

main.c

#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main( void )
{ double const z = sqrt( sin( 1. ));
  double const u = pow( sin( 1. ), 0.51 );
  printf( "%g\n", z ); 
  printf( "%g\n", u ); }

stdout

0.917317
0.915735

Nach diesem Schema können dann alle anderen Definitionen eliminiert werden, bis nur noch die beiden Ausgabeausdrücke übrigbleiben.