揭秘 typedef四用途与两陷阱[转]

自 http://niehan.blog.techweb.com.cn/archives/325.html

typedef用来声明一个别名，typedef后面的语法，是一个声明。本来笔者以为这里不会产生什么误解的，但结果却出乎意料，产生误解的人不在少数。罪魁祸首又是那些害人的教材。在这些教材中介绍typedef的时候通常会写出如下形式： typedef int PARA; 这种形式跟#define int PARA几乎一样，如前面几章所述，这些教材的宗旨是由浅入深，但实际做出来的行为却是以偏盖全。的确，这种形式在所有形式中是最简单的，但却没有对 typedef进一步解释，使得不少人用#define的思维来看待typedef，把int与PARA分开来看，int是一部分，PARA是另一部分，但实际上根本就不是这么一回事。int与PARA是一个整体!就象int i:声明一样是一个整体声明，只不过int i定义了一个变量，而typedef定义了一个别名。

　　这些人由于持有这种错误的观念，就会无法理解如下一些声明：typedef int a[10]; typedef void (*p)(void); 他们会以为a[10]是int的别名，(*p)(void)是void的别名，但这样的别名看起来又似乎不是合法的名字，于是陷入困惑之中。实际上，上面的语句把a声明为具有10个int元素的数组的类型别名，p是一种函数指针的类型别名。 虽然在功能上，typedef可以看作一个跟int PARA分离的动作，但语法上typedef属于存储类声明说明符，因此严格来说，typedef int PARA整个是一个完整的声明。 定义一个函数指针类型。 比如原函数是 void func(void); 那么定义的函数指针类型就是typedef void (*Fun)(void); 然后用此类型生成一个指向函数的指针： Fun func1; 当func1获取函数地址之后，那么你就可以向调用原函数那样来使用这个函数指针： func1(void);

　　一、用途和陷阱

　　用途一：

　　定义一种类型的别名，而不只是简单的宏替换。可以用作同时声明指针型的多个对象。比如：

　　char* pa, pb; // 这多数不符合我们的意图，它只声明了一个指向字符变量的指针，

　　// 和一个字符变量;

　　以下则可行：

　　typedef char* PCHAR; // 一般用大写

　　PCHAR pa, pb; // 可行，同时声明了两个指向字符变量的指针

　　虽然：

　　char *pa, *pb;

　　也可行，但相对来说没有用typedef的形式直观，尤其在需要大量指针的地方，typedef的方式更省事。

　　用途二：

　　用在旧的C代码中(具体多旧没有查)，帮助struct。以前的代码中，声明struct新对象时，必须要带上struct，即形式为： struct 结构名 对象名，如：

　　struct tagPOINT1

　　{

　　int x;

　　int y;

　　};

　　struct tagPOINT1 p1;

　　而在C++中，则可以直接写：结构名 对象名，即：

　　tagPOINT1 p1;

　　估计某人觉得经常多写一个struct太麻烦了，于是就发明了：

　　typedef struct tagPOINT

　　{

　　int x;

　　int y;

　　}POINT;

　　POINT p1; // 这样就比原来的方式少写了一个struct，比较省事，尤其在大量使用的时候

　　或许，在C++中，typedef的这种用途二不是很大，但是理解了它，对掌握以前的旧代码还是有帮助的，毕竟我们在项目中有可能会遇到较早些年代遗留下来的代码。

　　用途三：

　　用typedef来定义与平台无关的类型。

　　比如定义一个叫 REAL 的浮点类型，在目标平台一上，让它表示最高精度的类型为：

　　typedef long double REAL;

　　在不支持 long double 的平台二上，改为：

　　typedef double REAL;

　　在连 double 都不支持的平台三上，改为：

　　typedef float REAL;

　　也就是说，当跨平台时，只要改下 typedef 本身就行，不用对其他源码做任何修改。

　　标准库就广泛使用了这个技巧，比如size_t。

　　另外，因为typedef是定义了一种类型的新别名，不是简单的字符串替换，所以它比宏来得稳健(虽然用宏有时也可以完成以上的用途)。

　　用途四：

　　为复杂的声明定义一个新的简单的别名。方法是：在原来的声明里逐步用别名替换一部分复杂声明，如此循环，把带变量名的部分留到最后替换，得到的就是原声明的最简化版。举例：

　　1. 原声明：int *(*a[5])(int, char*);

　　变量名为a，直接用一个新别名pFun替换a就可以了：

　　typedef int *(*pFun)(int, char*);

　　原声明的最简化版：

　　pFun a[5];

　　2. 原声明：void (*b[10]) (void (*)());

　　变量名为b，先替换右边部分括号里的，pFunParam为别名一：

　　typedef void (*pFunParam)();

　　再替换左边的变量b，pFunx为别名二：

　　typedef void (*pFunx)(pFunParam);

　　原声明的最简化版：

　　pFunx b[10];

　　3. 原声明：doube(*)() (*e)[9];

　　变量名为e，先替换左边部分，pFuny为别名一：

　　typedef double(*pFuny)();

　　再替换右边的变量e，pFunParamy为别名二

　　typedef pFuny (*pFunParamy)[9];

　　原声明的最简化版：

　　pFunParamy e;

　　理解复杂声明可用的“右左法则”：从变量名看起，先往右，再往左，碰到一个圆括号就调转阅读的方向;括号内分析完就跳出括号，还是按先右后左的顺序，如此循环，直到整个声明分析完。举例：

　　int (*func)(int *p);

　　首先找到变量名func，外面有一对圆括号，而且左边是一个*号，这说明func是一个指针;然后跳出这个圆括号，先看右边，又遇到圆括号，这说明(*func)是一个函数，所以func是一个指向这类函数的指针，即函数指针，这类函数具有int*类型的形参，返回值类型是int。

　　int (*func[5])(int *);

　　func右边是一个[]运算符，说明func是具有5个元素的数组;func的左边有一个*，说明func的元素是指针(注意这里的*不是修饰 func，而是修饰func[5]的，原因是[]运算符优先级比*高，func先跟[]结合)。跳出这个括号，看右边，又遇到圆括号，说明func数组的元素是函数类型的指针，它指向的函数具有int*类型的形参，返回值类型为int。

　　也可以记住2个模式：

　　type (*)(….)函数指针

　　type (*)[]数组指针

　　———————————

　　陷阱一：

　　记住，typedef是定义了一种类型的新别名，不同于宏，它不是简单的字符串替换。比如：

　　先定义：

　　typedef char* PSTR;

　　然后：

　　int mystrcmp(const PSTR, const PSTR);

　　const PSTR实际上相当于const char*吗?不是的，它实际上相当于char* const。

　　原因在于const给予了整个指针本身以常量性，也就是形成了常量指针char* const。

　　简单来说，记住当const和typedef一起出现时，typedef不会是简单的字符串替换就行。

　　陷阱二：

　　typedef在语法上是一个存储类的关键字(如auto、extern、mutable、static、register等一样)，虽然它并不真正影响对象的存储特性，如：

　　typedef static int INT2; //不可行

　　编译将失败，会提示“指定了一个以上的存储类”。

　　二、typedef和#define的用法与区别

　　1、typedef的用法

　　在C/C++语言中，typedef常用来定义一个标识符及关键字的别名，它是语言编译过程的一部分，但它并不实际分配内存空间，实例像：

　　typedef int INT;

　　typedef int ARRAY[10];

　　typedef (int*) pINT;

　　typedef可以增强程序的可读性，以及标识符的灵活性，但它也有“非直观性”等缺点。

　　2、#define的用法

　　#define为一宏定义语句，通常用它来定义常量(包括无参量与带参量)，以及用来实现那些“表面似和善、背后一长串”的宏，它本身并不在编译过程中进行，而是在这之前(预处理过程)就已经完成了，但也因此难以发现潜在的错误及其它代码维护问题，它的实例像：

　　#define INT int

　　#define TRUE 1

　　#define Add(a,b) ((a)+(b));

　　#define Loop_10 for (int i=0; i<10; i++)

　　在Scott Meyer的Effective C++一书的条款1中有关于#define语句弊端的分析，以及好的替代方法，大家可参看。

　　3、typedef与#define的区别

　　从以上的概念便也能基本清楚，typedef只是为了增加可读性而为标识符另起的新名称(仅仅只是个别名)，而#define原本在C中是为了定义常量，到了C++，const、enum、inline的出现使它也渐渐成为了起别名的工具。有时很容易搞不清楚与typedef两者到底该用哪个好，如#define INT int这样的语句，用typedef一样可以完成，用哪个好呢?我主张用typedef，因为在早期的许多C编译器中这条语句是非法的，只是现今的编译器又做了扩充。为了尽可能地兼容，一般都遵循#define定义“可读”的常量以及一些宏语句的任务，而typedef则常用来定义关键字、冗长的类型的别名。

　　宏定义只是简单的字符串代换(原地扩展)，而typedef则不是原地扩展，它的新名字具有一定的封装性，以致于新命名的标识符具有更易定义变量的功能。请看上面第一大点代码的第三行：

　　typedef (int*) pINT;

　　以及下面这行:

　　#define pINT2 int*

　　效果相同?实则不同!实践中见差别：pINT a,b;的效果同int *a; int *b;表示定义了两个整型指针变量。而pINT2 a,b;的效果同int *a, b;表示定义了一个整型指针变量a和整型变量b。