c语言typedef的用法

Myth丶恋晨 2022-06-10 09:51 267阅读 0赞

文章转载自：[http://blog.csdn.net/sergeycao/article/details/3793756][http_blog.csdn.net_sergeycao_article_details_3793756]

一.基本概念剖析

int\* (\*a\[5\])(int, char\*);       //＃1   
void (\*b\[10\]) (void (\*)()); //＃2   
double(\*)() (\*pa)\[9\];          //＃3

1．[C语言][C]中函数声明和数组声明。函数声明一般是这样：  
int fun(int, double);  
对应函数指针（pointer to function）的声明是这样：  
int (\*pf)(int, double)；  
可以这样使用：  
pf = &fun;       //赋值（assignment）操作   
(\*pf)(5, 8.9);//函数调用操作   
也请注意，[c语言][C]本身提供了一种简写方式如下：  
pf = fun;        // 赋值（assignment）操作   
pf(5, 8.9);      // 函数调用操作  
不过我本人不是很喜欢这种简写，它对初学者带来了比较多的迷惑。   
数组声明一般是这样：  
int a\[5\]；  
对于数组指针（pointer to array）的声明是这样：  
int (\*pa)\[5\];  
可以这样使用：  
pa = &a；             // 赋值（assignment）操作   
int i = (\*pa)\[2\]； // 将a\[2\]赋值给i；

2.有了上面的基础，我们就可以对付开头的三只纸老虎了!：） 这个时候你需要复习一下各种运算符的优先顺序和结合顺序了，顺便找本书看看就够了。   
＃1：int\* (\*a\[5\])(int, char\*);  
首先看到标识符名a，“\[\]”优先级大于“\*”，a与“\[5\]”先结合。所以a是一个数组，这个数组有5个元素，每一个元素都是一个指针，  
指针指向“(int, char\*)”，对，指向一个函数，函数参数是“int, char\*”，返回值是“int\*”。完毕，我们干掉了第一个纸老虎。：）

＃2：void (\*b\[10\]) (void (\*)());  
b是一个数组，这个数组有10个元素，每一个元素都是一个指针，指针指向一个函数，函数参数是“void (\*)()”【注1】，返回值是“void”。完毕！  
注1：这个参数又是一个指针，指向一个函数，函数参数为空，返回值是“void”。

＃3：double(\*)()(\*pa)\[9\];  
pa是一个指针，指针指向一个数组，这个数组有9个元素，每一个元素都是“double(\*)()”【也即一个指针，指向一个函数，函数参数为空，返回值是“double

\---------------------------------------------------------------  
＃1：int\* (\*a\[5\])(int, char\*);  
typedef int\* (\*PF)(int, char\*);//PF是一个类型别名【注2】。   
PF a\[5\];//跟int\* (\*a\[5\])(int, char\*);的效果一样！   
注2：很多初学者只知道typedef char\* pchar；但是对于typedef的其它用法不太了解。Stephen Blaha对typedef用法做过一个总结：“建立一个类型别名的方法很简单，在传统的变量声明表达式里用类型名替代变量名，然后把关键字typedef加在该语句的开头”。

＃2：void (\*b\[10\])(void (\*)());  
typedef void (\*pfv)();   
typedef void (\*pf\_taking\_pfv)(pfv);  
pf\_taking\_pfv b\[10\]; //跟void (\*b\[10\]) (void (\*)());的效果一样！

＃3. double(\*)()(\*pa)\[9\];   
typedef double(\*PF)();  
typedef PF (\*PA)\[9\];   
PA pa; //跟doube(\*)()(\*pa)\[9\];的效果一样！

3.const和volatile在类型声明中的位置。  
在这里我只说const，volatile是一样的!【注3】  
注3：顾名思义，volatile修饰的量就是很容易变化，不稳定的量，它可能被其它线程，[操作系统][Link 1]，硬件等等在未知的时间改变，  
所以它被存储在内存中，每次取用它的时候都只能在内存中去读取，它不能被编译器优化放在内部寄存器中。  
类型声明中const用来修饰一个常量，我们一般这样使用：const在前面：  
const int； //int是const  
const char\*;//char是const   
char\* const;//\*（指针）是const   
const char\* const;//char和\*都是const   
对初学者，const char\*和 char\* const是容易混淆的。这需要时间的历练让你习惯它。 上面的声明有一个对等的写法：const在后面：  
int const； //int是const   
char const\*;//char是const   
char\* const;//\*（指针）是const   
char const\* const;//char和\*都是const

第一次你可能不会习惯，但新事物如果是好的，我们为什么要拒绝它呢？：）const在后面有两个好处：  
A．const所修饰的类型正好是在它前面的那一个。如果这个好处还不能让你动心的话，那请看下一个！  
B．我们很多时候会用到typedef的类型别名定义。比如typedef char\* pchar，如果用const来修饰的话，

当const在前面的时候，就是const pchar，你会以为它就是const char\* ，但是你错了，它的真实含义是char\* const。  
是不是让你大吃一惊！但如果你采用const在后面的写法，意义就怎么也不会变，不信你试试！  
不过，在真实项目中的命名一致性更重要。你应该在两种情况下都能适应，并能自如的转换，公司习惯，  
商业利润不论在什么时候都应该优先考虑！不过在开始一个新项目的时候，你可以考虑优先使用const在后面的习惯用法。

二.Typedef声明有助于创建平台无关类型，甚至能隐藏复杂和难以理解的语法。  
   不管怎样，使用 typedef 能为代码带来意想不到的好处，通过本文你可以学习用typedef避免缺欠，从而使代码更健壮。  
typedef声明，简称typedef，为现有类型创建一个新的名字。比如人们常常使用 typedef 来编写更美观和可读的代码。  
所谓美观，意指typedef 能隐藏笨拙的语法构造以及平台相关的数据类型，从而增强可移植性和以及未来的可维护性。  
本文下面将竭尽全力来揭示 typedef 强大功能以及如何避免一些常见的陷阱,如何创建平台无关的数据类型，隐藏笨拙且难以理解的语法.  
typedef使用最多的地方是创建易于记忆的类型名，用它来归档程序员的意图。类型出现在所声明的变量名字中，位于typedef关键字右边。  
例如：typedef int size;  
此声明定义了一个 int 的同义字，名字为 size。注意typedef并不创建新的类型。它仅仅为现有类型添加一个同义字。  
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 还可以掩饰复合类型，如指针和数组。例如，你不用象下面这样重复定义有81个字符元素的数组：  
char line\[81\]; char text\[81\];  
定义一个typedef，每当要用到相同类型和大小的数组时，可以这样：   
typedef char Line\[81\];  
Line text, secondline;   
getline(text);   
同样，可以象下面这样隐藏指针语法：  
typedef char \* pstr;   
int mystrcmp(pstr, pstr); 　　  
这里将带我们到达第一个 typedef 陷阱。标准函数 strcmp()有两个const char \*类型的参数。因此，它可能会误导人们象下面这样声明：  
int mystrcmp(const pstr, const pstr);  
这是错误的，事实上，const pstr被编译器解释为char \* const（一个指向 char 的常量指针），而不是const char \*（指向常量 char 的指针）。  
这个问题很容易解决：   
typedef const char \* cpstr;   
int mystrcmp(cpstr, cpstr);  
上面讨论的 typedef 行为有点像 \#define 宏，用其实际类型替代同义字。不同点是typedef在编译时被解释  
，因此让编译器来应付超越预处理器能力的文本替换。例如：  
typedef int (\*PF) (const char \*, const char \*);  
这个声明引入了 PF 类型作为函数指针的同义字，该函数有两个 const char \* 类型的参数以及一个 int 类型的返回值。如果要使用下列形式的函数声明，那么上述这个 typedef 是不可或缺的：  
PF Register(PF pf);  
Register()的参数是一个PF类型的回调函数，返回某个函数的地址，其署名与先前注册的名字相同。做一次深呼吸。下面我展示一下如果不用 typedef，我们是如何实现这个声明的：   
int (\*Register (int (\*pf)(const char \*, const char \*))) (const char \*, const char \*);  
很少有程序员理解它是什么意思，更不用说这种费解的代码所带来的出错风险了。显然，这里使用 typedef 不是一种特权，  
而是一种必需。typedef 就像 auto，extern，mutable，static，和 register 一样，是一个存储类关键字。  
这并不是说typedef会真正影响对象的存储特性；它只是说在语句构成上，typedef 声明看起来象 static，extern 等类型的变量声明。  
下面将带到第二个陷阱：  
typedef register int FAST\_COUNTER; // 错误编译通不过  
问题出在你不能在声明中有多个存储类关键字。因为符号 typedef 已经占据了存储类关键字的位置，  
在 typedef 声明中不能用 register（或任何其它存储类关键字）。typedef 有另外一个重要的用途，那就是定义机器无关的类型，  
例如，你可以定义一个叫 REAL 的浮点类型，在目标机器上它可以获得最高的精度：

typedef long double REAL;   
在不支持 long double 的机器上，该 typedef 看起来会是下面这样：  
typedef double REAL;  
并且，在连 double 都不支持的机器上，该 typedef 看起来会是这样：  
typedef float REAL;  
你不用对源代码做任何修改，便可以在每一种平台上编译这个使用 REAL 类型的应用程序。唯一要改的是 typedef 本身。  
在大多数情况下，甚至这个微小的变动完全都可以通过奇妙的条件编译来自动实现。不是吗?  
标准库广泛地使用 typedef 来创建这样的平台无关类型：size\_t，ptrdiff 和 fpos\_t 就是其中的例子。  
此外，象 std::string 和 std::ofstream 这样的 typedef 还隐藏了长长的，难以理解的模板特化语法，  
例如：basic\_string，allocator> 和 basic\_ofstream>。

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”。

”】。(注意typedef int\* p\[9\]与typedef int(\*p)\[9\]的区别，前者定义一个数组，此数组包含9个int\*类型成员，而后者定义一个指向数组的指针，被指向的数组包含9个int类型成员)。  
现在是不是觉得要认识它们是易如反掌，工欲善其事，必先利其器！我们对这种表达方式熟悉之后，就可以用“typedef”来简化这种类型声明。

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[C]: http://lib.csdn.net/base/c
[Link 1]: http://lib.csdn.net/base/operatingsystem