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      c語言typedef的用法

      時間: 長思709 分享

      c語言typedef的用法

        typedef為C語言的關(guān)鍵字,作用是為一種數(shù)據(jù)類型定義一個新名字。這里的數(shù)據(jù)類型包括內(nèi)部數(shù)據(jù)類型(int,char等)和自定義的數(shù)據(jù)類型(struct等)。下面小編就跟大家分享下C語言中typedef用法。

        一.基本概念剖析

        int* (*a[5])(int, char*); //#1

        void (*b[10]) (void (*)()); //#2

        double(*)() (*pa)[9]; //#3

        1.C語言中函數(shù)聲明和數(shù)組聲明。函數(shù)聲明一般是這樣:

        int fun(int, double);

        對應(yīng)函數(shù)指針(pointer to function)的聲明是這樣:

        int (*pf)(int, double);

        可以這樣使用:

        pf = &fun; //賦值(assignment)操作

        (*pf)(5, 8.9);//函數(shù)調(diào)用操作

        也請注意,C語言本身提供了一種簡寫方式如下:

        pf = fun; // 賦值(assignment)操作

        pf(5, 8.9); // 函數(shù)調(diào)用操作

        不過我本人不是很喜歡這種簡寫,它對初學者帶來了比較多的迷惑。

        數(shù)組聲明一般是這樣:

        int a[5];

        對于數(shù)組指針(pointer to array)的聲明是這樣:

        int (*pa)[5];

        可以這樣使用:

        pa = &a; // 賦值(assignment)操作

        int i = (*pa)[2]; // 將a[2]賦值給i;

        2.有了上面的基礎(chǔ),我們就可以對付開頭的三只紙老虎了!:) 這個時候你需要復(fù)習一下各種運算符的優(yōu)先順序和結(jié)合順序了,順便找本書看看就夠了。

        #1:int* (*a[5])(int, char*);

        首先看到標識符名a,“[]”優(yōu)先級大于“*”,a與“[5]”先結(jié)合。所以a是一個數(shù)組,這個數(shù)組有5個元素,每一個元素都是一個指針,

        指針指向“(int, char*)”,對,指向一個函數(shù),函數(shù)參數(shù)是“int, char*”,返回值是“int*”。完畢,我們干掉了第一個紙老虎。:)

        #2:void (*b[10]) (void (*)());

        b是一個數(shù)組,這個數(shù)組有10個元素,每一個元素都是一個指針,指針指向一個函數(shù),函數(shù)參數(shù)是“void (*)()”【注1】,返回值是“void”。完畢!

        注1:這個參數(shù)又是一個指針,指向一個函數(shù),函數(shù)參數(shù)為空,返回值是“void”。

        #3:double(*)()(*pa)[9];

        pa是一個指針,指針指向一個數(shù)組,這個數(shù)組有9個元素,每一個元素都是“double(*)()”【也即一個指針,指向一個函數(shù),函數(shù)參數(shù)為空,返回值是“double

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

        #1:int* (*a[5])(int, char*);

        typedef int* (*PF)(int, char*);//PF是一個類型別名【注2】。

        PF a[5];//跟int* (*a[5])(int, char*);的效果一樣!

        注2:很多初學者只知道typedef char* pchar;但是對于typedef的其它用法不太了解。Stephen Blaha對typedef用法做過一個總結(jié):“建立一個類型別名的方法很簡單,在傳統(tǒng)的變量聲明表達式里用類型名替代變量名,然后把關(guān)鍵字typedef加在該語句的開頭”。

        #2:void (*b[10])(void (*)());

        typedef void (*pfv)();

        typedef void (*pf_taking_pfv)(pfv);

        pf_taking_pfv b[10]; //跟void (*b[10]) (void (*)());的效果一樣!

        #3. double(*)()(*pa)[9];

        typedef double(*PF)();

        typedef PF (*PA)[9];

        PA pa; //跟doube(*)()(*pa)[9];的效果一樣!

        3.const和volatile在類型聲明中的位置。

        在這里我只說const,volatile是一樣的!【注3】

        注3:顧名思義,volatile修飾的量就是很容易變化,不穩(wěn)定的量,它可能被其它線程,操作系統(tǒng),硬件等等在未知的時間改變,

        所以它被存儲在內(nèi)存中,每次取用它的時候都只能在內(nèi)存中去讀取,它不能被編譯器優(yōu)化放在內(nèi)部寄存器中。

        類型聲明中const用來修飾一個常量,我們一般這樣使用:const在前面:

        const int; //int是const

        const char*;//char是const

        char* const;//*(指針)是const

        const char* const;//char和*都是const

        對初學者,const char*和 char* const是容易混淆的。這需要時間的歷練讓你習慣它。 上面的聲明有一個對等的寫法:const在后面:

        int const; //int是const

        char const*;//char是const

        char* const;//*(指針)是const

        char const* const;//char和*都是const

        第一次你可能不會習慣,但新事物如果是好的,我們?yōu)槭裁匆芙^它呢?:)const在后面有兩個好處:

        A.const所修飾的類型正好是在它前面的那一個。如果這個好處還不能讓你動心的話,那請看下一個!

        B.我們很多時候會用到typedef的類型別名定義。比如typedef char* pchar,如果用const來修飾的話,

        當const在前面的時候,就是const pchar,你會以為它就是const char* ,但是你錯了,它的真實含義是char* const。

        是不是讓你大吃一驚!但如果你采用const在后面的寫法,意義就怎么也不會變,不信你試試!

        不過,在真實項目中的命名一致性更重要。你應(yīng)該在兩種情況下都能適應(yīng),并能自如的轉(zhuǎn)換,公司習慣,

        商業(yè)利潤不論在什么時候都應(yīng)該優(yōu)先考慮!不過在開始一個新項目的時候,你可以考慮優(yōu)先使用const在后面的習慣用法。

        二.Typedef聲明有助于創(chuàng)建平臺無關(guān)類型,甚至能隱藏復(fù)雜和難以理解的語法。

        不管怎樣,使用 typedef 能為代碼帶來意想不到的好處,通過本文你可以學習用typedef避免缺欠,從而使代碼更健壯。

        typedef聲明,簡稱typedef,為現(xiàn)有類型創(chuàng)建一個新的名字。比如人們常常使用 typedef 來編寫更美觀和可讀的代碼。

        所謂美觀,意指typedef 能隱藏笨拙的語法構(gòu)造以及平臺相關(guān)的數(shù)據(jù)類型,從而增強可移植性和以及未來的可維護性。

        本文下面將竭盡全力來揭示 typedef 強大功能以及如何避免一些常見的陷阱,如何創(chuàng)建平臺無關(guān)的數(shù)據(jù)類型,隱藏笨拙且難以理解的語法.

        typedef使用最多的地方是創(chuàng)建易于記憶的類型名,用它來歸檔程序員的意圖。類型出現(xiàn)在所聲明的變量名字中,位于typedef關(guān)鍵字右邊。

        例如:typedef int size;

        此聲明定義了一個 int 的同義字,名字為 size。注意typedef并不創(chuàng)建新的類型。它僅僅為現(xiàn)有類型添加一個同義字。

        你可以在任何需要 int 的上下文中使用 size:

        void measure(size * psz);

        size array[4];

        size len = file.getlength();

        typedef 還可以掩飾復(fù)合類型,如指針和數(shù)組。例如,你不用象下面這樣重復(fù)定義有81個字符元素的數(shù)組:

        char line[81]; char text[81];

        定義一個typedef,每當要用到相同類型和大小的數(shù)組時,可以這樣:

        typedef char Line[81];

        Line text, secondline;

        getline(text);

        同樣,可以象下面這樣隱藏指針語法:

        typedef char * pstr;

        int mystrcmp(pstr, pstr);

        這里將帶我們到達第一個 typedef 陷阱。標準函數(shù) strcmp()有兩個const char *類型的參數(shù)。因此,它可能會誤導人們象下面這樣聲明:

        int mystrcmp(const pstr, const pstr);

        這是錯誤的,事實上,const pstr被編譯器解釋為char * const(一個指向 char 的常量指針),而不是const char *(指向常量 char 的指針)。

        這個問題很容易解決:

        typedef const char * cpstr;

        int mystrcmp(cpstr, cpstr);

        上面討論的 typedef 行為有點像 #define 宏,用其實際類型替代同義字。不同點是typedef在編譯時被解釋

        ,因此讓編譯器來應(yīng)付超越預(yù)處理器能力的文本替換。例如:

        typedef int (*PF) (const char *, const char *);

        這個聲明引入了 PF 類型作為函數(shù)指針的同義字,該函數(shù)有兩個 const char * 類型的參數(shù)以及一個 int 類型的返回值。如果要使用下列形式的函數(shù)聲明,那么上述這個 typedef 是不可或缺的:

        PF Register(PF pf);

        Register()的參數(shù)是一個PF類型的回調(diào)函數(shù),返回某個函數(shù)的地址,其署名與先前注冊的名字相同。做一次深呼吸。下面我展示一下如果不用 typedef,我們是如何實現(xiàn)這個聲明的:

        int (*Register (int (*pf)(const char *, const char *))) (const char *, const char *);

        很少有程序員理解它是什么意思,更不用說這種費解的代碼所帶來的出錯風險了。顯然,這里使用 typedef 不是一種特權(quán),

        而是一種必需。typedef 就像 auto,extern,mutable,static,和 register 一樣,是一個存儲類關(guān)鍵字。

        這并不是說typedef會真正影響對象的存儲特性;它只是說在語句構(gòu)成上,typedef 聲明看起來象 static,extern 等類型的變量聲明。

        下面將帶到第二個陷阱:

        typedef register int FAST_COUNTER; // 錯誤編譯通不過

        問題出在你不能在聲明中有多個存儲類關(guān)鍵字。因為符號 typedef 已經(jīng)占據(jù)了存儲類關(guān)鍵字的位置,

        在 typedef 聲明中不能用 register(或任何其它存儲類關(guān)鍵字)。typedef 有另外一個重要的用途,那就是定義機器無關(guān)的類型,

        例如,你可以定義一個叫 REAL 的浮點類型,在目標機器上它可以獲得最高的精度:

        typedef long double REAL;

        在不支持 long double 的機器上,該 typedef 看起來會是下面這樣:

        typedef double REAL;

        并且,在連 double 都不支持的機器上,該 typedef 看起來會是這樣:

        typedef float REAL;

        你不用對源代碼做任何修改,便可以在每一種平臺上編譯這個使用 REAL 類型的應(yīng)用程序。唯一要改的是 typedef 本身。

        在大多數(shù)情況下,甚至這個微小的變動完全都可以通過奇妙的條件編譯來自動實現(xiàn)。不是嗎?

        標準庫廣泛地使用 typedef 來創(chuàng)建這樣的平臺無關(guān)類型:size_t,ptrdiff 和 fpos_t 就是其中的例子。

        此外,象 std::string 和 std::ofstream 這樣的 typedef 還隱藏了長長的,難以理解的模板特化語法,

        例如:basic_string,allocator> 和 basic_ofstream>。

        用途一:

        定義一種類型的別名,而不只是簡單的宏替換。可以用作同時聲明指針型的多個對象。比如:

        char* pa, pb; // 這多數(shù)不符合我們的意圖,它只聲明了一個指向字符變量的指針,

        // 和一個字符變量;

        以下則可行:

        typedef char* PCHAR; // 一般用大寫

        PCHAR pa, pb; // 可行,同時聲明了兩個指向字符變量的指針

        雖然:

        char *pa, *pb;

        也可行,但相對來說沒有用typedef的形式直觀,尤其在需要大量指針的地方,typedef的方式更省事。

        用途二:

        用在舊的C代碼中(具體多舊沒有查),幫助struct。以前的代碼中,聲明struct新對象時,必須要帶上struct,即形式為: struct 結(jié)構(gòu)名 對象名,如:

        struct tagPOINT1

        {

        int x;

        int y;

        };

        struct tagPOINT1 p1;

        而在C++中,則可以直接寫:結(jié)構(gòu)名 對象名,即:

        tagPOINT1 p1;

        估計某人覺得經(jīng)常多寫一個struct太麻煩了,于是就發(fā)明了:

        typedef struct tagPOINT

        {

        int x;

        int y;

        }POINT;

        POINT p1; // 這樣就比原來的方式少寫了一個struct,比較省事,尤其在大量使用的時候

        或許,在C++中,typedef的這種用途二不是很大,但是理解了它,對掌握以前的舊代碼還是有幫助的,畢竟我們在項目中有可能會遇到較早些年代遺留下來的代碼。

        用途三:

        用typedef來定義與平臺無關(guān)的類型。

        比如定義一個叫 REAL 的浮點類型,在目標平臺一上,讓它表示最高精度的類型為:

        typedef long double REAL;

        在不支持 long double 的平臺二上,改為:

        typedef double REAL;

        在連 double 都不支持的平臺三上,改為:

        typedef float REAL;

        也就是說,當跨平臺時,只要改下 typedef 本身就行,不用對其他源碼做任何修改。

        標準庫就廣泛使用了這個技巧,比如size_t。

        另外,因為typedef是定義了一種類型的新別名,不是簡單的字符串替換,所以它比宏來得穩(wěn)健(雖然用宏有時也可以完成以上的用途)。

        用途四:

        為復(fù)雜的聲明定義一個新的簡單的別名。方法是:在原來的聲明里逐步用別名替換一部分復(fù)雜聲明,如此循環(huán),把帶變量名的部分留到最后替換,得到的就是原聲明的最簡化版。舉例:

        1. 原聲明:int *(*a[5])(int, char*);

        變量名為a,直接用一個新別名pFun替換a就可以了:

        typedef int *(*pFun)(int, char*);

        原聲明的最簡化版:

        pFun a[5];

        2. 原聲明:void (*b[10]) (void (*)());

        變量名為b,先替換右邊部分括號里的,pFunParam為別名一:

        typedef void (*pFunParam)();

        再替換左邊的變量b,pFunx為別名二:

        typedef void (*pFunx)(pFunParam);

        原聲明的最簡化版:

        pFunx b[10];

        3. 原聲明:doube(*)() (*e)[9];

        變量名為e,先替換左邊部分,pFuny為別名一:

        typedef double(*pFuny)();

        再替換右邊的變量e,pFunParamy為別名二

        typedef pFuny (*pFunParamy)[9];

        原聲明的最簡化版:

        pFunParamy e;

        理解復(fù)雜聲明可用的“右左法則”:從變量名看起,先往右,再往左,碰到一個圓括號就調(diào)轉(zhuǎn)閱讀的方向;括號內(nèi)分析完就跳出括號,還是按先右后左的順序,如此循環(huán),直到整個聲明分析完。舉例:

        int (*func)(int *p);

        首先找到變量名func,外面有一對圓括號,而且左邊是一個*號,這說明func是一個指針;然后跳出這個圓括號,先看右邊,又遇到圓括號,這說明(*func)是一個函數(shù),所以func是一個指向這類函數(shù)的指針,即函數(shù)指針,這類函數(shù)具有int*類型的形參,返回值類型是int。

        int (*func[5])(int *);

        func右邊是一個[]運算符,說明func是具有5個元素的數(shù)組;func的左邊有一個*,說明func的元素是指針(注意這里的*不是修飾func,而是修飾func[5]的,原因是[]運算符優(yōu)先級比*高,func先跟[]結(jié)合)。跳出這個括號,看右邊,又遇到圓括號,說明func數(shù)組的元素是函數(shù)類型的指針,它指向的函數(shù)具有int*類型的形參,返回值類型為int。

        也可以記住2個模式:

        type (*)(....)函數(shù)指針

        type (*)[]數(shù)組指針

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

        陷阱一:

        記住,typedef是定義了一種類型的新別名,不同于宏,它不是簡單的字符串替換。比如:

        先定義:

        typedef char* PSTR;

        然后:

        int mystrcmp(const PSTR, const PSTR);

        const PSTR實際上相當于const char*嗎?不是的,它實際上相當于char* const。

        原因在于const給予了整個指針本身以常量性,也就是形成了常量指針char* const。

        簡單來說,記住當const和typedef一起出現(xiàn)時,typedef不會是簡單的字符串替換就行。

        陷阱二:

        typedef在語法上是一個存儲類的關(guān)鍵字(如auto、extern、mutable、static、register等一樣),雖然它并不真正影響對象的存儲特性,如:

        typedef static int INT2; //不可行

        編譯將失敗,會提示“指定了一個以上的存儲類”。

        ”】。(注意typedef int* p[9]與typedef int(*p)[9]的區(qū)別,前者定義一個數(shù)組,此數(shù)組包含9個int*類型成員,而后者定義一個指向數(shù)組的指針,被指向的數(shù)組包含9個int類型成員)。

        現(xiàn)在是不是覺得要認識它們是易如反掌,工欲善其事,必先利其器!我們對這種表達方式熟悉之后,就可以用“typedef”來簡化這種類型聲明。

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