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關於C/C++中typedef的定義與用法總結

編輯:C++入門知識
在C還是C++代碼中,typedef都使用的很多,在C代碼中尤其是多。typedef與#define有些相似,其實是不同的,特別是在一些復雜的用法上,看了網上一些C/C++的學習者的博客,其中有一篇關於typedef的總結還是很不錯,由於總結的很好,我就不加修改的引用過來了,加上自己的一個分析。

基本定義
typedef為C語言的關鍵字,作用是為一種數據類型定義一個新名字。這裡的數據類型包括內部數據類型(int,char等)和自定義的數據類型(struct等)。 在編程中使用typedef目的一般有兩個,一個是給變量一個易記且意義明確的新名字,另一個是簡化一些比較復雜的類型聲明。

用途一:與#define的區別
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,因此讓編譯器來應付超越預處理器能力的文本替換。

用途二:減少錯誤
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:
代碼如下:

char* pa, pb; // 這多數不符合我們的意圖,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:
代碼如下:

typedef char* PCHAR;
PCHAR pa, pb;

這種用法很有用,特別是char* pa, pb的定義,初學者往往認為是定義了兩個字符型指針,其實不是,而用typedef char* PCHAR就不會出現這樣的問題,減少了錯誤的發生。

用途三: 直觀簡潔
用在舊的C代碼中,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 結構名對象名,如:
代碼如下:

struct tagPOINT1
{
int x;
int y;
};
struct tagPOINT1 p1;

而在C++中,則可以直接寫:結構名對象名,即:tagPOINT1 p1;
代碼如下:

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。

用途四:平台無關性
用typedef來定義與平台無關的類型。
typedef 有另外一個重要的用途,那就是定義機器無關的類型,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:
代碼如下:

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:
代碼如下:

typedef double REAL;

並且,在連 double 都不支持的機器上,該 typedef 看起來會是這樣:
代碼如下:

typedef float REAL;

也就是說,當跨平台時,只要改下 typedef 本身就行,不用對其他源碼做任何修改。
標准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,所以它比宏來得穩健。

用途五:掩飾復合類型
typedef 還可以掩飾復合類型,如指針和數組。
例如,你不用像下面這樣重復定義有 81 個字符元素的數組:
代碼如下:

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組時,可以這樣:
代碼如下:

typedef char Line[81];

此時Line類型即代表了具有81個元素的字符數組,使用方法如下:
代碼如下:

Line text, secondline;
  getline(text);

同樣,可以象下面這樣隱藏指針語法:
代碼如下:

typedef char * pstr;
  int mystrcmp(pstr, pstr);

這裡將帶我們到達第一個 typedef 陷阱。標准函數 strcmp()有兩個‘ const char *'類型的參數。因此,它可能會誤導人們象下面這樣聲明 mystrcmp():
代碼如下:

int mystrcmp(const pstr, const pstr);

用GNU的gcc和g++編譯器,是會出現警告的,按照順序,‘const pstr'被解釋為‘char* const‘(一個指向 char 的指針常量),兩者表達的並非同一意思。為了得到正確的類型,應當如下聲明:
代碼如下:

typedef const char* pstr;

用途六:代碼簡化
代碼簡化。為復雜的聲明定義一個新的簡單的別名。方法是:在原來的聲明裡逐步用別名替換一部分復雜聲明,如此循環,把帶變量名的部分留到最後替換,得到的就是原聲明的最簡化版。舉例:
原聲明:
代碼如下:

void (*b[10]) (void (*)());

變量名為b,先替換右邊部分括號裡的,pFunParam為別名
代碼如下:

typedef void (*pFunParam)();

再替換左邊的變量b,pFunx為別名二:
代碼如下:

typedef void (*pFunx)(pFunParam);

原聲明的最簡化版:
代碼如下:

pFunx b[10];

原聲明:
代碼如下:

doube(*)() (*e)[9];

變量名為e,先替換左邊部分,pFuny為別名一:
代碼如下:

typedef double(*pFuny)();

再替換右邊的變量e,pFunParamy為別名二
代碼如下:

typedef pFuny (*pFunParamy)[9];

原聲明的最簡化版:
代碼如下:

pFunParamy e;

理解復雜聲明可用的“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轉閱讀的方向;括號內分析完就跳出括號,還是按先右後左的順序,如此循環,直到整個聲明分析完。舉例:
代碼如下:

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;然後跳出這個圓括號,先看右邊,又遇到圓括號,這說明(*func)是一個函數,所以func是一個指向這類函數的指針,即函數指針,這類函數具有int*類型的形參,返回值類型是int。
代碼如下:

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

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

用途七:typedef 和存儲類關鍵字(storage class specifier)
這種說法是不是有點令人驚訝,typedef 就像 auto,extern,mutable,static,和 register 一樣,是一個存儲類關鍵字。這並不是說 typedef 會真正影響對象的存儲特性;它只是說在語句構成上,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:
代碼如下:

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鍵字。因為符號 typedef 已經占據了存儲類關鍵字的位置,在 typedef 聲明中不能用 register(或任何其它存儲類關鍵字)。
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