关于typedef的用法

一.基本概念剖析

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

 

1．C语言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”】。(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。

＃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，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>。