Константы и литералы в C: целочисленные, вещественные, символьные, строковые и определение констант

Что такое константы и литералы?

Литерал — это запись фиксированного значения в коде (42, 3.14, 'A', "Hello"). Константа — именованное значение, которое не меняется во время выполнения. В C константы создаются через #define или const.

Целочисленные литералы

Могут быть в 3 системах счисления:

Основание	Префикс	Пример	Значение
Десятеричное	нет	212	212
Восьмеричное	0	032	26
Шестнадцатеричное	0x или 0X	0xFF	255

Суффиксы типа

Указывают точный тип литерала (регистронезависимы, порядок любой):

• U / u — unsigned (42u)
• L / l — long (42L)
• LL / ll — long long (C99) (42LL)
• Комбинации: UL, ULL, LU, LLU...

Без суффикса компилятор выбирает первый подходящий тип из: int, long, long long, unsigned int, unsigned long, unsigned long long.

Примеры

85        // int (decimal)
0213      // int (octal)
0x4b      // int (hex)
30u       // unsigned int
30l       // long
30ul      // unsigned long
0xFeeL    // long (hex)
215u      // unsigned int
078       // ОШИБКА: 8 не октальная цифра
032UU     // ОШИБКА: повтор суффикса

Вещественные литералы

Синтаксис: цифры . цифры [e|E [+|-] цифры] [суффикс]

• Десятичная форма: 3.14159, .5 (0.5), 5. (5.0)
• Экспоненциальная: 3.14e-5, 1E6, .5e+2

Суффиксы

• Нет суффикса → double (по умолчанию)
• f / F → float (3.14f)
• l / L → long double (3.14L)

Примеры

3.14159      // double
314159E-5L   // long double
510E         // ОШИБКА: неполный экспонент
210f         // ОШИБКА: нет точки или экспоненты (это int)
.e55         // ОШИБКА: нет целой или дробной части

Символьные константы

Заключены в одинарные кавычки: 'A', '9', '\n'. Тип — int (в C! в C++ — char). Размер — sizeof(int).

Escape-последовательности

Последовательность	Значение	Код (hex)
\a	Звонок (BEL)	0x07
\b	Backspace	0x08
\f	Form feed (новая страница)	0x0C
\n	Новая строка (LF)	0x0A
\r	Возврат каретки (CR)	0x0D
\t	Горизонтальная табуляция	0x09
\v	Вертикальная табуляция	0x0B
\\	Обратный слеш \	0x5C
\'	Одинарная кавычка '	0x27
\"	Двойная кавычка "	0x22
\?	Вопросительный знак ?	0x3F
\ooo	Восьмеричный код (1-3 цифры)	напр. \101 = 'A'
\xhh...	Шестнадцатеричный код (1+ цифр)	напр. \x41 = 'A'
\uhhhh	Unicode (16 бит, C11)	U+HHHH
\Uhhhhhhhh	Unicode (32 бит, C11)	U+HHHHHHHH

Пример

printf("Строка 1\nСтрока 2\tТаб\nЗвонок\a");

Строковые литералы

Заключены в двойные кавычки: "Hello". Тип — char[] (массив), заканчивается неявным \0 (null-terminator).

• "Hello" → массив из 6 байт: 'H','e','l','l','o','\0'
• Склеивание: "Hello, " "World" → "Hello, World" (на этапе препроцессинга).
• Многострочные: используйте конкатенацию или \ в конце строки (но лучше конкатенация).

const char *msg = "Это длинная строка, "
                  "которая разбита на несколько строк "
                  "для читаемости кода.";

Определение именованных констант

1. Препроцессор: #define

#define PI 3.14159265358979323846
#define MAX_SIZE 1024
#define GREETING "Hello, World!"
#define FLAG (1 << 3) // выражения допустимы

Особенности:

• Простая текстовая подстановка препроцессором (до компиляции).
• Нет проверки типов, нет области видимости (глобальны от точки определения).
• Не занимают память (код подставляется везде).
• Нельзя отладить в отладчике (нет символа).
• Соглашение: имена в UPPER_SNAKE_CASE.

2. Ключевое слово const

const double PI = 3.14159265358979323846;
const int MAX_SIZE = 1024;
const char *GREETING = "Hello, World!";

Преимущества:

• Имеют тип, проверяются компилятором.
• Имеют область видимости (блок, файл).
• Могут быть в отладчике.
• Могут использоваться в контекстах, требующих адрес (&PI).
• Могут быть static (внутренняя линковка) или extern.

3. enum для целочисленных констант

enum Color { RED, GREEN, BLUE }; // RED=0, GREEN=1, BLUE=2
enum ErrorCode { OK = 0, ERR_IO = 1, ERR_MEM = 2 };

Преимущества: типобезопасность (в отладчике видно имя), группировка, автоматическая нумерация.

Сравнение подходов

Характеристика	#define	const	enum
Тип	Нет (текст)	Да	int (enum type)
Область видимости	Файл (до конца)	Блок/файл	Блок/файл
Память	Нет	Да (обычно оптимизируется)	Нет (константы)
Адрес (&)	Нет	Да	Нет
Отладка	Нет	Да	Да (имена)
Выражения	Да	Только константные	Константные

Рекомендации

• Для простых констант: const (или enum для групп).
• Для условной компиляции / конфигурации: #define.
• Для строк: const char * или const char[].
• Избегайте магических чисел — давайте имена константам.