C/C++ typedef用法详解

本文详细探讨了typedef在C语言中的作用和注意事项,包括它与#define的区别,以及typedef在消除重复定义、隐藏指针、简化struct声明等方面的应用。强调typedef在处理复杂声明和定义平台无关类型时的优势,并通过实例解析typedef的使用技巧,帮助读者更好地理解和运用typedef。

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一、typedef注意事项?

1、不是简单的字符串替换

typedef 不是简单的宏替换。

typedef char* PSTR
int mystrcmp(const PSTR, const PSTR)
//const PSTR 实际上相当于char* const ,而不是 const char*。
//原因是const给予了整个指针本身的以常量性,也就是形成了常量指针 char* const、

2、存储类的关键字

typedef 在语法上是一个存储类的关键字(如auto、extern、mutable、static、register等一样)

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”。
//原因是const给予了整个指针本身的以常量性,也就是形成了常量指针 char* const、

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。持怀疑态度的人可能会问:“OK,有人还会写这样的代码吗?”,快速浏览一下揭示 signal()函数的头文件 ,一个有同样接口的函数。
typedef 和存储类关键字(storage class specifier)
这种说法是不 是有点令人惊讶,typedef 就像 auto,extern,mutable,static,和 register 一样,是一个存储类关键字。这并是说 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)。

3、typedef 和# define 区别

1.typedef 比#define 要好,特别是有指针的场合。

typedef char * pStr1;
#define pStr2 char *;
pStr1 s1,s2;
pStr2 s3,s4;
//上述的变量定义中,s1、s2、s3都被定义为char *,而s4则定义成了char,不是我们所预期的指针变量,根本原因就在于#define只是简单的字符串替换而typedef则是为一个类型起新名字

2.const pStr p2和const long x本质上没有区别。

typedef char * pStr;  
char string[4] = "abc";  
const char *p1 = string;  
const pStr p2 = string;  
p1++;  
p2++;
//p2++出错。这个问题再一次提醒我们:typedef和#define不同,它不是简单的文本替换。上述代码中const pStr p2并不等于const char * p2。const pStr p2和const long x本质上没有区别,都是对变量进行只读限制,只不过此处变量p2的数据类型是我们自己定义的而不是系统固有类型而已。因此,const pStr p2的含义是:限定数据类型为char *的变量p2为只读,因此p2++错误。

typedef & #define的问题
  > #define用法例子:
  > #define f(x) xx
  > main( )
 >  {
 >  int a=6,b=2,c;
  > c=f(a) / f(b);
  > printf("%d //n ",c);
 >  }
 >  以下程序的输出结果是: 36。
 >  因为如此原因,在许多C语言编程规范中提到使用#define定义时,如果定义中包含表达式,必须使用括号,则上述定义应该如下定义才对:
 >  #define f(x) (x
x)
  > 当然,如果你使用typedef就没有这样的问题。

3.#define与typedef引申谈。

  1. #define宏定义有一个特别的长处:可以使用 #ifdef ,#ifndef等来进行逻辑判断,还可以使用#undef来取消定义。
  2. typedef也有一个特别的长处:它符合范围规则,使用typedef定义的变量类型其作用范围限制在所定义的函数或者文件内(取决于此变量定义的位置),而宏定义则没有这种特性。

二、typedef四个用途?

1、消除重复定义和隐藏指针

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 mystrcmp():
int mystrcmp(const pstr, const pstr);
这是错误的,按照顺序,‘const pstr’被解释为‘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); // 现在是正确的
记住: 不管什么时候,只要为指针声明 typedef,那么都要在最终的 typedef 名称中加一个 const,以使得该指针本身是常量,而不是对象

2、同时声明指针型的多个对象

定义一种类型的别名,不是简单的替换,可以同时声明指针型的多个对象。
eg:

//这样只声明了一个指向字符变量的指针和一个字符变量。
//char* pa,pb;
//使用typedef同时声明了两个指向字符变量的指针
typedef char* PCHAR;
PCHAR pa,pb;

3、简化struct声明新对象

//struct 声明形式:struct 结构名 对象名
struct tagPOINT1
{
	int x;
	int y;
};
struct tagPOINT1 p1;

//在C++中可以直接写:结构名 对象名 eg:tapPOINT1 p1;
//在以前的程序中,经常看见很多人这么写,就是为了简化声明结构方式。
typedef struct tagPOINT
{
	int x;
	int y;
}POINT;
POINT p1;

typedef与结构结合使用
typedef struct tagMyStruct {
int iNum;
long lLength;  } MyStruct;
这语句实际上完成两个操作: 1) 定义一个新的结构类型
struct tagMyStruct {
int iNum;
long lLength; };
分析:tagMyStruct称为“tag”,即“标签”,实际上是一个临时名字,struct 关键字和tagMyStruct一起,构成了这个结构类型,不论是否有typedef,这个结构都存在。
我们可以用struct tagMyStruct varName来定义变量,但要注意,使用tagMyStruct varName来定义变量是不对的,因为struct 和tagMyStruct合在一起才能表示一个结构类型。
2) typedef为这个新的结构起了一个名字,叫MyStruct。
  > typedef struct tagMyStruct MyStruct;
  > 因此,MyStruct实际上相当于struct tagMyStruct,我们可以使用MyStruct varName来定义变量。
3)、规范做法:
 >  struct tagNode
 >  {
 >  char *pItem;
 >  struct tagNode *pNext;
 >  };
 >  *typedef struct tagNode pNode;

4、定义与平台无关的类型。

//跨平台,只需改变typedef本身就行,不用对其源代码做任何修改。
//平台1
typedef long double REAL;
//平台2
typedef float REAL;

5、为复杂的声明定义一个新的简单的别名。

理解复杂声明遵循一个法则:右左法则
1.从变量名看起,先往右,再往左,碰到一个圆括号就调转阅读方向;
2.括号内分析完就跳出括号,还是按先往右,再往左顺序阅读。
3.如此循环,直至分析声明结束

//2个模式:
type(*)(....)函数指针 
type(*)[]数组指针
//eg1:
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。

//eg2:
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。
//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
//eg1:原声明:int *(*a[5])(int, char*);
//变量名为a,直接用新别名pFun替换a。
typedef int*(*pFun)(int,char*)
//原声明的最简化版:
pFun a[5]

//eg2:原声明:void (*b[10])(void(*)());  变量名为b 先替换右边括号的,pFunParam 为别名一:
typedef void (*pFunParam)()  //在替换左边的变量b,pFunx为别名二:
typedef void (*pFunx)(pFunParam)
//原声明的最简化版:
pFunx b[10]

//eg3:原声明:double(*)()(*e)[9]);  变量名为e 先替换左边部分,pFuny 为别名一:
typedef double (*pFuny)()  //在替换变量右边的,pFunParamy为别名二:
typedef pFuny (*pFunParam)[9]
//原声明的最简化版:
pFunParam e

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