Jak definiować stałe? Const czy #define?

Płytka Arduino jest wyposażona w bardzo małą ilość pamięci Ram. Arduino Uno posiada 2048 B pamięci RAM dostępnej dla przechowywania zmiennych.
Więc jeżeli chcemy stosować stałe tak aby użyć jak najmniej (a najlepiej wcale) pamięci ram to lepiej użyć const czy #define?

Czym jest #define?

#define jest bardzo często błędnie rozumiane ponieważ ludzie myślą, że jest to stała jednak tak na prawdę jest to instrukcja preprocesora.

Działa to w ten sposób że Przez define definiujemy sobie pewną „stałą” którą kompilator zamieni na wartość którą podaliśmy
więc jeżeli piszemy taki kod

#define pin 13
void setup() {
   pinMode(pin, OUTPUT);
}
void loop() {
  digitalWrite(pin, HIGH);
  delay(500);
   digitalWrite(pin, LOW);   
   delay(500);
}

#define pin 13

void setup() {

pinMode(pin, OUTPUT);

}

void loop() {

digitalWrite(pin, HIGH);

delay(500);

digitalWrite(pin, LOW);

delay(500);

}

To kompilator zamieni go na coś takiego

#define pin 13
void setup() {
   pinMode(13, OUTPUT);
}
void loop() {
  digitalWrite(13, HIGH);
  delay(500);
   digitalWrite(13, LOW);   
   delay(500);
}

#define pin 13

void setup() {

pinMode(13, OUTPUT);

}

void loop() {

digitalWrite(13, HIGH);

delay(500);

digitalWrite(13, LOW);

delay(500);

}

Co to jest const?

Słowo kluczowe „const” informuje kompilator że zmienna (lub jej wskaźnik) nie mogą być modyfikowane. Jednak const nadal jest zmienną. W zależności od tego jak kompilator ją „odczyta” może ona używać lub nie pamięć RAM. Jednak kompilator avr-gcc jest na tyle „inteligentny” aby wiedzieć, że zmienna z modyfikatorem const nie może być aktywną zmienną dlatego nie pozostawia jej w pamięci RAM.

const int pin=13;
void setup() {
   pinMode(pin, OUTPUT);
}
void loop() {
  digitalWrite(pin, HIGH);
  delay(500);
   digitalWrite(pin, LOW);   
   delay(500);
}

const int pin=13;

void setup() {

pinMode(pin, OUTPUT);

}

void loop() {

digitalWrite(pin, HIGH);

delay(500);

digitalWrite(pin, LOW);

delay(500);

}

Więc ten kod nie będzie używał pamięć ram dla const.

WIELKA BITWA

Do porównania użytej pamieci ram użyjemy narzędzia avr-size dostępnego w kompilatorze avr-gcc

#define

avr-size -C sketch_nov11a.cpp.elf
AVR Memory Usage
----------------
Device: Unknown
Program: 4818 bytes
(.text + .data + .bootloader)
Data: 155 bytes
(.data + .bss + .noinit)

avr-size -C sketch_nov11a.cpp.elf

AVR Memory Usage

----------------

Device: Unknown

Program: 4818 bytes

(.text + .data + .bootloader)

Data: 155 bytes

(.data + .bss + .noinit)

Const

avr-size -C sketch_nov11a.cpp.elf
AVR Memory Usage
----------------
Device: Unknown
Program: 4818 bytes
(.text + .data + .bootloader)
Data: 155 bytes
(.data + .bss + .noinit)

avr-size -C sketch_nov11a.cpp.elf

AVR Memory Usage

----------------

Device: Unknown

Program: 4818 bytes

(.text + .data + .bootloader)

Data: 155 bytes

(.data + .bss + .noinit)

Zdziwiony?

Obojętnie czy korzystasz z #define czy const ilość pamieci Ram jest taka sama.

W takim razie rodzi się pytanie kiedy uzywać define a kiedy const?
Teoretycznie oba można używać w tych samych miejscach jednak używanie #define może okazać się złą praktyką ponieważ podczas użycia nie jest sprawdzana poprawność kodu.
Czyli jeżeli na przykład napiszemy tak kod. To w każdym miejscu będziemy mieli błąd w programie. Przy dużej ilości #define dość ciężko będzie dojść do ładu w kodzie.

#define pin 13;
void setup() {
    pinMode(pin, INPUT);
}
void loop() {
    digitalWrite(pin, HIGH);
    delay(500);
    digitalWrite(pin, LOW);
    delay(500);
}

#define pin 13;

void setup() {

pinMode(pin, INPUT);

}

void loop() {

digitalWrite(pin, HIGH);

delay(500);

digitalWrite(pin, LOW);

delay(500);

}

#define pin 13;
void setup() {
    pinMode(13;, INPUT);
}
voidloop() {
    digitalWrite(13;, HIGH);
    delay(500);
    digitalWrite(13;, LOW);
    delay(500);
}

#define pin 13;

void setup() {

pinMode(13;, INPUT);

}

voidloop() {

digitalWrite(13;, HIGH);

delay(500);

digitalWrite(13;, LOW);

delay(500);

}

Wniosek

Kompilator avr-gcc jest na tyle „inteligentny” aby nie zapisywać const do pamieci ram a przy użyciu #define możemy natknąć się na „nieprzyjemności”. Więc lepiej będzie używać const.