typedef 揭秘
typedef用来声明一个别名,typedef关键字后面是一个声明。语法上typedef属于存储类声明说明符
一、引言
如果你理解typedef的简单形式:
typedef int PARA; 这种形式跟#define int PARA几乎一样。
那么你是否也理解了如下的一些声明:
typedef int a[10]; a[10]是int的别名吗??
typedef void (*p)(void); (*p)(void)是void的别名吗??
以为a[10]是int的别名,(*p)(void)是void的别名,看起来又似乎不是合法的名字
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。
在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);
void func(void); typedef void (*Fun)(void); Fun func1; func1(void);
二、用途
1. 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。
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。
2. 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:
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。
3. 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)。
4. 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
(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
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
三、陷阱
1. 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。
定义:typedef char* PSTR;
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。
2. 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。
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”。
四、typedef 和 #define
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:
#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),
#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? 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。
typedef int (funFactory)();
typedef int (*pfunFactory)();
int f(){
printf(".....f()...\n");
}
int main(){
funFactory* pf = f;
pf();
pfunFactory ppf = f;
ppf();
}
如上使用typedef 两种不同的函数定义方法,可以更好的证实typedef 完成了类型别名的定义。
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