编程中的[魔数](magic number）是什么意思

发布时间：2025-09-21 07:35:00 阅读量： 0 来源： 互联网转载

魔数也称为魔法数字，在编程领域指的是莫名其妙出现的数字。数字的意义必须通过详细阅读才能推断出来，虽然不知道这个数字是个什么用的，究竟代表什么，但是编译后的程序可以正常运行，像是“魔术般的数字”。

一、魔数的来源

在源代码编写中，有这么一种情况：编码者在写源代码的时候，使用了一个数字，比如0x2123，0.021f等，他当时是明白这个数字的意思的，但是别的程序员看他的代码，可能很难理解，甚至，过了一段时间，代码的作者自己再看代码的时候也忘记了这个数字代表的含义。于是感叹，虽然不知道这个数字是干什么用的，究竟代表什么，但是编译后的程序可以正常运行，真是“魔术般的数字”，魔数即源于此。

二、魔数的用法

“魔数”有贬义词、中性词、褒义词三种用法，默认为贬义词。

1、贬义词“魔数”

指的是代码中出现的没有说明的数字。代码中突然出现一个没说明用途的数字会让其它阅读代码、维护代码的的人非常难受。例如：const int N = 2073600;

for (int i=0; i<N; i++)

{ ……

看代码的人需要猜2073600是什么意思，而且特别难猜。改成这样就清楚多了：

const int WIDTH = 1920;

const int HEIGHT = 1080;

int totalPixels = WIDTH * HEIGHT;

这里的“魔数”就是指代码中直接出现的数字。现代编程规范比较忌讳这样写代码，一方面看不懂意思，另一方面如果2073600这个数字多次出现，一旦需要修改的时候就需要全部找出来改掉，一旦少改一处就会产生BUG，非常麻烦。我们在编程中要尽可能避免使用“魔数”，例如写3.1416这种数字，也应该改为数学库中的π常数，例如Unity中的Mathf.PI。

2、褒义词“魔数”

最典型的例子就是现代3D游戏之父约翰·卡马克在雷神之锤中的那个魔数：

i = 0x5f3759df – ( i >> 1 );

配合前后的代码，这句代码可以快速计算一个数字的平方根的倒数。具体推导过程比较复杂，涉及到浮点数的原理。

3、中性词“魔数”

某些具有特定格式的文件，喜欢在文件开头写几个特殊的字符以表明自己的身份，以便验明正身。例如常见的几种图片格式的文件：

JPEG (jpg)，文件头：FFD8FF

PNG (png)，文件头：89504E47

GIF (gif)，文件头：47494638

Windows Bitmap (bmp)，文件头：424D

如果你用16进制编辑器打开一个文件，它的开头不是FFD8FF，那就不是jpg文件。这个魔数一般会在相关文件标准中进行规定，所有人都要遵守。

三、魔数的弊端

1、代码可读性差

例如float time=1.0f;//小数类型时间=1.0f

float speed=time*2.13f;//小数类型速度=时间*2.13f

如果没有说明，很难猜到那个2.13f的含义，假如它代表加速度，那么修改如下：

#define ACCELERATION (2.13f);/*#定义加速(2.13f)前等于后*/

float speed=time*ACCELERATION;//小数类型速度=时间*加速

这样对于代码阅读者来说更好理解。

2、修改不方便

例如setfontcolor(string,0xFFFFFFFF);/*设置字体颜色(字符串，0xffffffff);设此函数设置一个字符串的颜色*//*等等……*/

setbackcolor(widget,0xFFFFFFFF);/*设置背景色(小部件，0xffffffff);设此函数设置控件背景色*//*等等……*/暂且不说0xFFFFFFFF代表的含义，如果程序中很多地方使用了统一的一个常量，如果要修改值的时候很麻烦，也容易出错。可能有遗漏等等诸多问题。

同样可以改为如下:

static const int WHITE=0xFFFFFFFF;/*静态常量整数类型WHITE=0xFFFFFFFF;WHITE是白色*/

setfontcolor(string,WHITE);/*设置字体颜色(字符串、WHITE);*//*等等……*/

setbackcolor(widget,WHITE);//设置背景色(小部件、WHITE);/*等等……*/

这样程序代码不仅便于阅读，而且要替换他的值，只需要替换一次就好了。

解决魔术数字的方法主要是将这些数字定义为常量，或者枚举类型，或者使用编译器的宏定义(如C/C++的#define)

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