typedef和define的区别与用法

本文详细探讨了C/C++中typedef和#define的区别,包括它们的基本用法、应用场景及注意事项,帮助读者理解这两种机制的特点及其适用场景。

typedef关键字和#define有一种共同的作用,为一种类型创建自定义的名字,如

typedef int myint;

#define myint int

是一样的,但是他们之间仍然有很大的区别。

typedef语句是在编译过程中被解析的,而#define是在编译之前的预处理过程中被解析的#define所进行的只是对自定义别名的简单替换,而typedef则要灵活得多。总的来说,typedef可以做到#define所能做的所有事情,而且可以做得更好。

#define比较特别的一点是它可以用一个自定义的符号名去代替一个value并且可以定义一个类似于函数的宏,而typedef不可以。但是在C++中并不推荐这么做,因为这些行为会导致许多难以察觉的问题,一般用const常量和inline函数来实现#define的这种功能

现在来看一下typedef#define的重要区别:

首先typedef可以看作是是基于基本类型创建了一种新的复合(或是简单)类型,它自定义的名字有着类型名(int)所有的特点,而#define只是简单的符号替换。如下例所示:

#define dmyint int*

typedef int* tmyint;

tmyint a,b;

dmyint c,d;

上面这个程序片段中的abc都是int型的指针,而d则是int型的变量。因为上面abcd的定义展开后如下:

int *a, *b;

int* c,d;

从这个例子可以清楚地看到typedef的灵活性。

其次typedef常常用于某些复杂类型的化简,而#define不可。如:

typedef char (*func)(int, char);

char test(int k, char c){…}

func f=test;

在这段程序中,typedef可以看作是创建了一个新的类型:一个指向返回值为char型,参数为intchar型的函数的指针。

注:实际上,typedef并不能创建新的类型,但是由于它定义的符号会进入编译器的符号表,所以事实上具有类型的所有外在特征,为了方便起见,在本文中简单地用新类型来描述。

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1.简单的define定义

#define MAXTIME 1000

2.define的“函数定义”

define可以像函数那样接受一些参数,如下

#define max(x,y) (x)>(y)?(x):(y);

因为这个“函数”没有类型检查,就好像一个函数模板似的,没有模板那么安全就是了。

但是这样做的话存在隐患,例子如下:
#define Add(a,b) a+b;如果遇到如:c * Add(a,b) * d的时候就会出现问题。

另外举一个例子:
#define pin (int*);
pin a,b;
本意是a和b都是int型指针,但是实际上变成int* a,b;
a是int型指针,而b是int型变量。
这时应该使用typedef来代替define,这样a和b就都是int型指针了。

我们在定义的时候,养成一个良好的习惯,建议所有的层次都要加括号。

3.宏的单行定义(少见用法)

#define A(x) T_##x
#define B(x) #@x
#define C(x) #x

我们假设:x=1,则有:

A(1)------〉T_1
B(1)------〉'1'
C(1)------〉"1"

4.define的多行定义

define可以替代多行的代码,例如MFC中的宏定义(非常的经典,虽然让人看了恶心)

#define MACRO(arg1, arg2) do { \
/* declarations */ \
stmt1; \
stmt2; \
/* ... */ \
} while(0) /* (no trailing ; ) */
关键是要在每一个换行的时候加上一个"\"

5.在大规模的开发过程中,特别是跨平台和系统的软件里,define最重要的功能是条件编译

就是:
#ifdef WINDOWS
......
......
#endif
#ifdef LINUX
......
......
#endif

可以在编译的时候通过#define设置编译环境。

6.如何定义宏、取消宏

#define [MacroName] [MacroValue]  //定义宏
#undef [MacroName] //取消宏
#define PI (3.1415926) //普通宏
#define max(a,b) ((a)>(b)? (a),(b)) //带参数的宏
7.条件编译
#ifdef XXX…(#else) … #endif
例如
#ifdef DV22_AUX_INPUT
#define AUX_MODE 3
#else
#define AUY_MODE 3
#endif
#ifndef XXX … (#else) … #endif

8. 防止一个头文件被重复包含
由于头文件包含可以嵌套,那么C文件就有可能多次包含同一个头文件,就可能出现重复定义的问题的。
通过条件编译开关来避免重复包含(重复定义)
例如
#ifndef __headerfileXXX__
#define __headerfileXXX__

//文件内容

#endif

Instances

1.防止一个头文件被重复包含

#ifndef COMDEF_H

#define COMDEF_H

//头文件内容

#endif

当你所建的工程有多个源文件组成时,很可能会在多个文件里头包含了同一个头文件,如果借用上面的宏定义就能够避免同一个头文件被重复包含时进行多次编译。因为当它编译第一个头文件时总是没有定义#define COMDEF_H,那么它将编译一遍头文件中所有的内容,包括定义#define COMDEF_H。这样编译再往下进行时如果遇到同样要编译的头文件,那么由于语句#ifndef COMDEF_H的存在它将不再重复的编译这个头文件。

2.重新定义一些类型,防止由于各种平台和编译器的不同,而产生的类型字节数差异,方便移植。

typedef  unsigned char      boolean;     /* Boolean value type. */

typedef  unsigned long int  uint32;      /* Unsigned 32 bit value */

typedef  unsigned short     uint16;      /* Unsigned 16 bit value */

typedef  unsigned char      uint8;       /* Unsigned 8  bit value */

typedef  signed long int    int32;       /* Signed 32 bit value */

typedef  signed short       int16;       /* Signed 16 bit value */

typedef  signed char        int8;        /* Signed 8  bit value */

//下面的不建议使用

typedef  unsigned char     byte;         /* Unsigned 8  bit value type. */

typedef  unsigned short    word;         /* Unsinged 16 bit value type. */

typedef  unsigned long     dword;        /* Unsigned 32 bit value type. */

typedef  unsigned char     uint1;        /* Unsigned 8  bit value type. */

typedef  unsigned short    uint2;        /* Unsigned 16 bit value type. */

typedef  unsigned long     uint4;        /* Unsigned 32 bit value type. */

typedef  signed char       int1;         /* Signed 8  bit value type. */

typedef  signed short      int2;         /* Signed 16 bit value type. */

typedef  long int          int4;         /* Signed 32 bit value type. */

typedef  signed long       sint31;       /* Signed 32 bit value */

typedef  signed short      sint15;       /* Signed 16 bit value */

typedef  signed char       sint7;        /* Signed 8  bit value */

3.得到指定地址上的一个字节或字

#define  MEM_B( x )  ( *( (byte *) (x) ) )

#define  MEM_W( x )  ( *( (word *) (x) ) )

4.求最大值和最小值

#define  MAX( x, y ) ( ((x) > (y)) ? (x) : (y) )

#define  MIN( x, y ) ( ((x) < (y)) ? (x) : (y) )

5.得到一个field在结构体(struct)中的偏移量

#define FPOS( type, field )  &(( type *) 0)-> field )

6.得到一个结构体中field所占用的字节数

#define FSIZ( type, field ) sizeof( ((type *) 0)->field )

7.按照LSB格式把两个字节转化为一个Word

#define  FLIPW( ray ) ( (((word) (ray)[0]) * 256) + (ray)[1] )

8.按照LSB格式把一个Word转化为两个字节

#define  FLOPW( ray, val ) \

(ray)[0] = ((val) / 256); \

(ray)[1] = ((val) & 0xFF)

9.得到一个变量的地址(word宽度)

#define  B_PTR( var )  ( (byte *) (void *) &(var) )

#define  W_PTR( var )  ( (word *) (void *) &(var) )

10.得到一个字的高位和低位字节

#define  WORD_LO(xxx)  ((byte) ((word)(xxx) & 255))

#define  WORD_HI(xxx)  ((byte) ((word)(xxx) >> 8))

11.返回一个比X大的最接近的8的倍数

#define RND8( x )       ((((x) + 7) / 8 ) * 8 )

12.将一个字母转换为大写

#define  UPCASE( c ) ( ((c) >= 'a' && (c) <= 'z') ? ((c) - 0x20) : (c) )

13.判断字符是不是10进值的数字

#define  DECCHK( c ) ((c) >= '0'&& (c) <= '9')

14.判断字符是不是16进值的数字

#define  HEXCHK( c ) ( ((c) >= '0' && (c) <= '9') ||\

                   ((c) >= 'A' && (c) <= 'F') ||\

((c) >= 'a' && (c) <= 'f') )

15.防止溢出的一个方法

#define  INC_SAT( val )  (val = ((val)+1 > (val)) ? (val)+1 : (val))

16.返回数组元素的个数

#define  ARR_SIZE( a )  ( sizeof( (a) ) / sizeof( (a[0]) ) )<!--[if !supportAnnotations]-->[LST1]<!--[endif]-->

17.返回一个无符号数n尾的值MOD_BY_POWER_OF_TWO(X,n)=X%(2^n)

#define MOD_BY_POWER_OF_TWO( val, mod_by ) \

           ( (dword)(val) & (dword)((mod_by)-1) )

18.对于IO空间映射在存储空间的结构,输入输出处理

  #define inp(port)         (*((volatile byte *) (port)))

  #define inpw(port)        (*((volatile word *) (port)))

  #define inpdw(port)       (*((volatile dword *)(port)))

  #define outp(port, val)   (*((volatile byte *) (port)) = ((byte) (val)))

  #define outpw(port, val)  (*((volatile word *) (port)) = ((word) (val)))

  #define outpdw(port, val) (*((volatile dword *) (port)) = ((dword) (val)))

19.使用一些宏跟踪调试

ANSI标准说明了五个预定义的宏名。它们是:

__LINE__

__FILE__

__DATE__

__TIME__

__STDC__

C++中还定义了__cplusplus

如果编译器不是标准的,则可能仅支持以上宏名中的几个,或根本不支持。记住编译程序也许还提供其它预定义的宏名。

__LINE__ 及 __FILE__ 宏指示,#line指令可以改变它的值,简单的讲,编译时,它们包含程序的当前行数和文件名。

__DATE__ 宏指令含有形式为月/日/年的串,表示源文件被翻译到代码时的日期。

__TIME__ 宏指令包含程序编译的时间。时间用字符串表示,其形式为:分:秒

__STDC__ 宏指令的意义是编译时定义的。一般来讲,如果__STDC__已经定义,编译器将仅接受不包含任何非标准扩展的标准C/C++代码。如果实现是标准的,则宏__STDC__含有十进制常量1。如果它含有任何其它数,则实现是非标准的。

__cplusplus 与标准c++一致的编译器把它定义为一个包含至少6为的数值。与标准c++不一致的编译器将使用具有5位或更少的数值。

可以定义宏,例如:

当定义了_DEBUG,输出数据信息和所在文件所在行

#ifdef _DEBUG

#define DEBUGMSG(msg,date) printf(msg);printf(%d%d%d,date,_LINE_,_FILE_)

#else

#define DEBUGMSG(msg,date)

#endif

20.宏定义防止错误使用小括号包含。

例如:

有问题的定义:#define DUMP_WRITE(addr,nr) {memcpy(bufp,addr,nr); bufp += nr;}

应该使用的定义: #difne DO(a,b) do{a+b;a++;}while(0)

例如:

if(addr)

    DUMP_WRITE(addr,nr);

else

    do_somethong_else();

宏展开以后变成这样:

if(addr)

    {memcpy(bufp,addr,nr); bufp += nr;};

else

    do_something_else();

gcc在碰到else前面的“;”时就认为if语句已经结束,因而后面的else不在if语句中。而采用do{} while(0)的定义,在任何情况下都没有问题。而改为 #define DO(a,b) do{a+b;a++;}while(0) 的定义则在任何情况下都不会出错

21. define中的特殊标识符

#define Conn(x,y) x##y
#define ToChar(x) #@x
#define ToString(x) #x


int a=Conn(12,34);
char b=ToChar(a);
char c[]=ToString(a);
结果是 a=1234,b='a',c=”a”;

可以看出 ## 是简单的连接符

#@用来给参数加单引号转换成单字符(最后一个字符)

#用来给参数加双引号即转成字符串

typedef#define的用法与区别

一、typedef的用法

在C/C++语言中,typedef常用来定义一个标识符及关键字的别名,它是语言编译过程的一部分,但它并不实际分配内存空间,实例像:

typedef     int        INT;
typedef     int        ARRAY[10];
typedef    (int*)     pINT;

typedef可以增强程序的可读性,以及标识符的灵活性,但它也有“非直观性”等缺点。

二、#define的用法

#define为一宏定义语句,通常用它来定义常量(包括无参量与带参量),以及用来实现那些“表面似和善、背后一长串”的它本身并不在编译过程中进行而是在这之前(预处理过程)就已经完成了但也因此难以发现潜在的错误及其它代码维护问题,它的实例像:

#define    INT              int
#define    TRUE          1
#define    Add(a,b)      ((a)+(b));
#define    Loop_10     for (int i=0; i<10; i++)

在Scott Meyer的Effective C++一书的条款1中有关于#define语句弊端的分析,以及好的替代方法,大家可参看。

三、typedef与#define的区别

从以上的概念便也能基本清楚,typedef只是为了增加可读性而为标识符另起的新名称(仅仅只是个别名),而#define原本在C中是为了定义常量,到了C++,const、enum、inline的出现使它也渐渐成为了起别名的工具。有时很容易搞不清楚与typedef两者到底该用哪个好,如#define INT int这样的语句,用typedef一样可以完成,用哪个好呢?我主张用typedef,因为在早期的许多C编译器中这条语句是非法的,只是现今的编译器又做了扩充。为了尽可能地兼容,一般都遵循#define定义“可读”的常量以及一些宏语句的任务,而typedef则常用来定义关键字、冗长的类型的别名。

宏定义只是简单的字符串代换(原地扩展),而typedef则不是原地扩展,它的新名字具有一定的封装性,以致于新命名的标识符具有更易定义变量的功能。请看上面第一大点代码的第三行:

typedef     (int*)       pINT;
以及下面这行:
#define     pINT2     int*

效果相同?实则不同!实践中见差别:pINT a,b;的效果同int *a; int *b;表示定义了两个整型指针变量。而pINT2 a,b;的效果同int *a, b;

表示定义了一个整型指针变量a和整型变量b。

 

<think> 我们被要求解释typedef#define用法区别。根据引用资料,我们可以总结如下: 核心区别: 1. 本质不同: - typedef是C/C++关键字,用于为已有类型创建别名,发生在编译阶段。 - #define是预处理指令,进行简单的文本替换,发生在预处理阶段。 2. 类型安全性: - typedef有类型检查,更安全。 - #define无类型检查,只是文本替换,容易出错。 3. 作用域: - typedef有作用域限制(如在函数内定义的typedef只在该函数内有效)。 - #define从定义点开始到文件末尾(除非用#undef取消),不受作用域限制。 4. 对指针的处理: - typedef能够正确处理指针类型。 - #define在处理指针时容易出错(如一次定义多个变量时,只有第一个是指针)。 5. 复杂类型的定义能力: - typedef可以定义复杂的类型别名,如结构体、函数指针等。 - #define也可以定义,但容易出错,尤其是有多个语句时需要用括号等。 具体用法对比: 1. 基本类型别名: ```c typedef int Integer; // 定义Integer为int的别名 #define INTEGER int // 预处理时将所有INTEGER替换为int Integer a; // 等同于 int a; INTEGER b; // 预处理后变成 int b; ``` 2. 指针类型别名: ```c typedef int* IntPtr; #define INTPTR int* IntPtr p1, p2; // p1p2都是int指针 INTPTR p3, p4; // 预处理后变成 int* p3, p4; 即p3是指针,p4是int ``` 3. 结构体别名: ```c // 使用typedef typedef struct { int x; int y; } Point; Point p1; // 可以直接用Point声明变量 // 使用#define #define POINT struct point struct point { int x; int y; }; POINT p2; // 等同于struct point p2; ``` 4. 函数指针别名: ```c typedef void (*FuncPtr)(int); #define FUNCPTR void (*)(int) FuncPtr f1; // 定义了一个函数指针 // 用宏定义则无法直接定义变量,需要写成: void (*f2)(int); // 相当于用宏替换需要写全 // 或者重新定义宏为完整类型: #define FUNCPTR_T void (*)(int) FUNCPTR_T f3; // 但这样定义多个变量同样有问题 ``` 5. 作用域示例: ```c void func() { typedef int LocalInt; // 只在func内部有效 LocalInt a = 10; } // 这里LocalInt无效 #define GLOBAL_DEF int // 从定义开始,后面都有效 void func2() { GLOBAL_DEF b = 20; // 有效 } ``` 6. 处理复杂类型(如数组): ```c typedef int ArrayType[10]; #define ARRAY_TYPE int[10] ArrayType arr1; // arr1是10个int的数组 ARRAY_TYPE arr2; // 预处理后变成 int[10] arr2; 但这样写语法错误 // 正确写法应该用宏定义变量为:int arr2[10]; // 所以宏定义数组类型不方便 ``` 注意事项: - 当定义平台相关的类型时(如int32),通常使用typedef,因为它更安全。 - 宏定义可以定义常量、条件编译等,而typedef只能定义类型别名。 常见错误示例(引用[4]): ```c #define integer int* integer a, b; // 展开后为 int* a, b; 这里b是int类型而不是指针 ``` 而用typedef则不会: ```c typedef int* IntPtr; IntPtr a, b; // ab都是int指针 ``` 总结表格: | 特性 | typedef | #define | |--------------|----------------------------------|----------------------------------| | 本质 | 关键字(编译时处理) | 预处理指令(预处理时替换) | | 类型检查 | 有 | 无 | | 指针定义 | 正确(多个变量均为指针) | 错误(多个变量时只有第一个是指针) | | 作用域 | 遵守作用域规则 | 全局(直到#undef) | | 复杂类型支持 | 支持(结构体、函数指针等) | 支持但易错 | | 其他功能 | 只能定义类型别名 | 可定义常量、代码片段等 | 因此,在定义类型别名时,尤其是复杂类型或需要类型安全时,推荐使用typedef。而#define则更适合定义常量、条件编译等。 相关问题: 1. 在什么情况下必须使用#define而不能用typedef? 2. 如何用typedef定义函数指针类型?请举例说明。 3. 为什么在头文件中使用typedef时需要考虑重定义问题?如何避免? </think> ### typedef #define 用法区别详解 #### 一、本质区别 | 特性 | typedef | #define | |--------------|----------------------------------|----------------------------------| | **本质** | 编译器指令(类型别名声明) | 预处理指令(文本替换) | | **处理阶段** | 编译阶段(有类型检查) | 预处理阶段(无类型检查) | | **作用域** | 遵守块作用域(局部/全局)[^1] | 全局(从定义点到文件结尾) | | **指针处理** | 正确处理指针类型 | 易出错:`#define PTR int*` 导致 `PTR a,b` 中 `b` 非指针[^4] | | **类型安全** | 类型安全(编译器校验) | 不安全(纯文本替换) | #### 二、典型用法对比 1. **基本类型别名** ```c typedef int Distance; // ✓ 类型安全 Distance d1 = 100; // 等同于 int d1 = 100 #define LENGTH int // ! 文本替换 LENGTH len = 50; // 预处理后变为 int len = 50 ``` 2. **结构体别名** ```c // typedef 隐藏实现细节 typedef struct { // 匿名结构体 float x, y; } Point; // Point 可直接使用 Point p = {1.0, 2.0}; // #define 需显式结构体名 #define POINT struct point // 预处理宏 struct point { float x, y; }; POINT q = {3.0, 4.0}; // 等同于 struct point q ``` 3. **函数指针类型** ```c // typedef 清晰定义 typedef void (*Callback)(int); // Callback 为函数指针类型 Callback func = &my_function; // #define 可读性差 #define CALLBACK void (*)(int) CALLBACK func2 = &my_function; // 展开后 void (*func2)(int) ``` 4. **数组类型定义** ```c typedef int Vector[3]; // Vector 是 int[3] 类型 Vector v = {1, 2, 3}; // 等同于 int v[3] #define ARRAY int[3] // 危险:文本替换 ARRAY arr = {4,5,6}; // 预处理后变为 int[3] arr = {...} (语法错误) ``` #### 三、关键差异点 1. **指针陷阱示例** ```c typedef char* String; // ✓ String a,b 都是 char 指针 String s1, s2; #define STRING char* // ! 仅第一个变量为指针 STRING s3, s4; // 展开为 char* s3, s4 → s4 是 char 类型! ``` 2. **作用域限制** ```c void func() { typedef int Counter; // 仅函数内有效 Counter c = 0; } // Counter c2; // 错误!作用域外不可用 #define MAX 100 // 宏全局有效 ``` 3. **调试支持** - `typedef` 定义的别名会被编译器保留,调试时可显示类型名 - `#define` 定义的宏在预处理后消失,调试时只显示原始文本 #### 四、选用原则 | **场景** | 推荐选择 | |-------------------------------|----------| | 创建类型别名(尤其复杂类型) | typedef | | 函数指针类型定义 | typedef | | 跨模块接口封装 | typedef | | 常量定义(如 `#define PI 3.14`) | #define | | 条件编译(`#ifdef DEBUG`) | #define | | 文本替换宏(如 `#define MIN(a,b) ((a)<(b)?(a):(b))`) | #define | > 经验法则:**优先用 `typedef` 定义类型,用 `#define` 定义常量或代码片段**[^2][^3] --- ####
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