c語(yǔ)言typedef的用法

　　typedef為C語(yǔ)言的關(guān)鍵字，作用是為一種數(shù)據(jù)類型定義一個(gè)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(yǔ)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(yǔ)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(duì)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(qǐng)注意，C語(yǔ)言本身提供了一種簡(jiǎn)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(guò)我本人不是很喜歡這種簡(jiǎn)寫，它對(duì)初學(xué)者帶來(lái)了比較多的迷惑。

　　數(shù)組聲明一般是這樣：

　　int a[5];

　　對(duì)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(duì)付開頭的三只紙老虎了!：) 這個(gè)時(shí)候你需要復(fù)習(xí)一下各種運(yùn)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(biāo)識(shí)符名a，“[]”優(yōu)先級(jí)大于“*”，a與“[5]”先結(jié)合。所以a是一個(gè)數(shù)組，這個(gè)數(shù)組有5個(gè)元素，每一個(gè)元素都是一個(gè)指針，

　　指針指向“(int, char*)”，對(duì)，指向一個(gè)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(gè)紙老虎。：)

　　#2：void (*b[10]) (void (*)());

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

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

　　#3：double(*)()(*pa)[9];

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

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　　#1：int* (*a[5])(int, char*);

　　typedef int* (*PF)(int, char*);//PF是一個(gè)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(xué)者只知道typedef char* pchar;但是對(duì)于typedef的其它用法不太了解。Stephen Blaha對(duì)typedef用法做過(guò)一個(gè)總結(jié)：“建立一個(gè)類型別名的方法很簡(jiǎn)單，在傳統(tǒng)的變量聲明表達(dá)式里用類型名替代變量名，然后把關(guān)鍵字typedef加在該語(yǔ)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(shuō)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(shí)間改變，

　　所以它被存儲(chǔ)在內(nèi)存中，每次取用它的時(shí)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(lái)修飾一個(gè)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(duì)初學(xué)者，const char*和 char* const是容易混淆的。這需要時(shí)間的歷練讓你習(xí)慣它。 上面的聲明有一個(gè)對(duì)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(huì)習(xí)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(gè)好處：

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

　　B.我們很多時(shí)候會(huì)用到typedef的類型別名定義。比如typedef char* pchar，如果用const來(lái)修飾的話，

　　當(dāng)const在前面的時(shí)候，就是const pchar，你會(huì)以為它就是const char* ，但是你錯(cuò)了，它的真實(shí)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(huì)變，不信你試試!

　　不過(guò)，在真實(shí)項(xiàng)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(xí)慣，

　　商業(yè)利潤(rùn)不論在什么時(shí)候都應(yīng)該優(yōu)先考慮!不過(guò)在開始一個(gè)新項(xiàng)目的時(shí)候，你可以考慮優(yōu)先使用const在后面的習(xí)慣用法。

　　二.Typedef聲明有助于創(chuàng)建平臺(tái)無(wú)關(guān)類型，甚至能隱藏復(fù)雜和難以理解的語(yǔ)法。

　　不管怎樣，使用 typedef 能為代碼帶來(lái)意想不到的好處，通過(guò)本文你可以學(xué)習(xí)用typedef避免缺欠，從而使代碼更健壯。

　　typedef聲明，簡(jiǎn)稱typedef，為現(xiàn)有類型創(chuàng)建一個(gè)新的名字。比如人們常常使用 typedef 來(lái)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(yǔ)法構(gòu)造以及平臺(tái)相關(guān)的數(shù)據(jù)類型，從而增強(qiáng)可移植性和以及未來(lái)的可維護(hù)性。

　　本文下面將竭盡全力來(lái)揭示 typedef 強(qiáng)大功能以及如何避免一些常見的陷阱,如何創(chuàng)建平臺(tái)無(wú)關(guān)的數(shù)據(jù)類型，隱藏笨拙且難以理解的語(yǔ)法.

　　typedef使用最多的地方是創(chuàng)建易于記憶的類型名，用它來(lái)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(gè) 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(gè)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(gè)字符元素的數(shù)組：

　　char line[81]; char text[81];

　　定義一個(gè)typedef，每當(dāng)要用到相同類型和大小的數(shù)組時(shí)，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(yǔ)法：

　　typedef char * pstr;

　　int mystrcmp(pstr, pstr);

　　這里將帶我們到達(dá)第一個(gè) typedef 陷阱。標(biāo)準(zhǔn)函數(shù) strcmp()有兩個(gè)const char *類型的參數(shù)。因此，它可能會(huì)誤導(dǎo)人們象下面這樣聲明：

　　int mystrcmp(const pstr, const pstr);

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

　　這個(gè)問(wèn)題很容易解決：

　　typedef const char * cpstr;

　　int mystrcmp(cpstr, cpstr);

　　上面討論的 typedef 行為有點(diǎn)像 #define 宏，用其實(shí)際類型替代同義字。不同點(diǎn)是typedef在編譯時(shí)被解釋

　　，因此讓編譯器來(lái)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(gè)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(gè) const char * 類型的參數(shù)以及一個(gè) 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(gè) typedef 是不可或缺的：

　　PF Register(PF pf);

　　Register()的參數(shù)是一個(gè)PF類型的回調(diào)函數(shù)，返回某個(gè)函數(shù)的地址，其署名與先前注冊(cè)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(shí)現(xiàn)這個(gè)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(shuō)這種費(fèi)解的代碼所帶來(lái)的出錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)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(gè)存儲(chǔ)類關(guān)鍵字。

　　這并不是說(shuō)typedef會(huì)真正影響對(duì)象的存儲(chǔ)特性;它只是說(shuō)在語(yǔ)句構(gòu)成上，typedef 聲明看起來(lái)象 static，extern 等類型的變量聲明。

　　下面將帶到第二個(gè)陷阱：

　　typedef register int FAST_COUNTER; // 錯(cuò)誤編譯通不過(guò)

　　問(wèn)題出在你不能在聲明中有多個(gè)存儲(chǔ)類關(guān)鍵字。因?yàn)榉?hào) typedef 已經(jīng)占據(jù)了存儲(chǔ)類關(guān)鍵字的位置，

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

　　例如，你可以定義一個(gè)叫 REAL 的浮點(diǎn)類型，在目標(biāo)機(jī)器上它可以獲得最高的精度：

　　typedef long double REAL;

　　在不支持 long double 的機(jī)器上，該 typedef 看起來(lái)會(huì)是下面這樣：

　　typedef double REAL;

　　并且，在連 double 都不支持的機(jī)器上，該 typedef 看起來(lái)會(huì)是這樣：

　　typedef float REAL;

　　你不用對(duì)源代碼做任何修改，便可以在每一種平臺(tái)上編譯這個(gè)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(gè)微小的變動(dòng)完全都可以通過(guò)奇妙的條件編譯來(lái)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。不是嗎?

　　標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)廣泛地使用 typedef 來(lái)創(chuàng)建這樣的平臺(tái)無(wú)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(zhǎng)長(zhǎng)的，難以理解的模板特化語(yǔ)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(jiǎn)單的宏替換?？梢杂米魍瑫r(shí)聲明指針型的多個(gè)對(duì)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(gè)指向字符變量的指針，

　　// 和一個(gè)字符變量;

　　以下則可行：

　　typedef char* PCHAR; // 一般用大寫

　　PCHAR pa, pb; // 可行，同時(shí)聲明了兩個(gè)指向字符變量的指針

　　雖然：

　　char *pa, *pb;

　　也可行，但相對(duì)來(lái)說(shuō)沒(méi)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(méi)有查)，幫助struct。以前的代碼中，聲明struct新對(duì)象時(shí)，必須要帶上struct，即形式為： struct 結(jié)構(gòu)名 對(duì)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(duì)象名，即：

　　tagPOINT1 p1;

　　估計(jì)某人覺(jué)得經(jīng)常多寫一個(gè)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(lái)的方式少寫了一個(gè)struct，比較省事，尤其在大量使用的時(shí)候

　　或許，在C++中，typedef的這種用途二不是很大，但是理解了它，對(duì)掌握以前的舊代碼還是有幫助的，畢竟我們?cè)陧?xiàng)目中有可能會(huì)遇到較早些年代遺留下來(lái)的代碼。

　　用途三：

　　用typedef來(lái)定義與平臺(tái)無(wú)關(guān)的類型。

　　比如定義一個(gè)叫 REAL 的浮點(diǎn)類型，在目標(biāo)平臺(tái)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(tái)二上，改為：

　　typedef double REAL;

　　在連 double 都不支持的平臺(tái)三上，改為：

　　typedef float REAL;

　　也就是說(shuō)，當(dāng)跨平臺(tái)時(shí)，只要改下 typedef 本身就行，不用對(duì)其他源碼做任何修改。

　　標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)就廣泛使用了這個(gè)技巧，比如size_t。

　　另外，因?yàn)閠ypedef是定義了一種類型的新別名，不是簡(jiǎn)單的字符串替換，所以它比宏來(lái)得穩(wěn)健(雖然用宏有時(shí)也可以完成以上的用途)。

　　用途四：

　　為復(fù)雜的聲明定義一個(gè)新的簡(jiǎn)單的別名。方法是：在原來(lái)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(jiǎn)化版。舉例：

　　1. 原聲明：int *(*a[5])(int, char*);

　　變量名為a，直接用一個(gè)新別名pFun替換a就可以了：

　　typedef int *(*pFun)(int, char*);

　　原聲明的最簡(jiǎn)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(hào)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(jiǎn)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(jiǎn)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(gè)圓括號(hào)就調(diào)轉(zhuǎn)閱讀的方向;括號(hào)內(nèi)分析完就跳出括號(hào)，還是按先右后左的順序，如此循環(huán)，直到整個(gè)聲明分析完。舉例：

　　int (*func)(int *p);

　　首先找到變量名func，外面有一對(duì)圓括號(hào)，而且左邊是一個(gè)*號(hào)，這說(shuō)明func是一個(gè)指針;然后跳出這個(gè)圓括號(hào)，先看右邊，又遇到圓括號(hào)，這說(shuō)明(*func)是一個(gè)函數(shù)，所以func是一個(gè)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(gè)[]運(yùn)算符，說(shuō)明func是具有5個(gè)元素的數(shù)組;func的左邊有一個(gè)*，說(shuō)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(yùn)算符優(yōu)先級(jí)比*高，func先跟[]結(jié)合)。跳出這個(gè)括號(hào)，看右邊，又遇到圓括號(hào)，說(shuō)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(gè)模式：

　　type (*)(....)函數(shù)指針

　　type (*)[]數(shù)組指針

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　　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(jiǎn)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(shí)際上相當(dāng)于const char*嗎?不是的，它實(shí)際上相當(dāng)于char* const。

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

　　簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，記住當(dāng)const和typedef一起出現(xiàn)時(shí)，typedef不會(huì)是簡(jiǎn)單的字符串替換就行。

　　陷阱二：

　　typedef在語(yǔ)法上是一個(gè)存儲(chǔ)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(duì)象的存儲(chǔ)特性，如：

　　typedef static int INT2; //不可行

　　編譯將失敗，會(huì)提示“指定了一個(gè)以上的存儲(chǔ)類”。

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

　　現(xiàn)在是不是覺(jué)得要認(rèn)識(shí)它們是易如反掌，工欲善其事，必先利其器!我們對(duì)這種表達(dá)方式熟悉之后，就可以用“typedef”來(lái)簡(jiǎn)化這種類型聲明。