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typedef的各种用法

C/C++ 语言中的 typedef 相信大家已经不陌生,本文对 C/C++ 语言关键字 typedef 的各种用法作一个介绍。

typedef ,顾名思义,为“类型定义”,可以解释为:将一种数据类型定义为某一个标识符,在程序中使用该标识符来实现相应数据类型变量的定义。例如:

 

typedef unsigned int UINT;

int main (int argc, char *argv[])

{

    unsigned int a;   // it’s OK

    UINT b;    // it’s OK, a and b are of the same type (int)

    // . . .   // code references the symbol a and b

    return 0;

}

 

上面的代码中, a b 属于同一种数据类型( unsigned int 型),因为 UINT 标识符已经标示为 unsigned int 类型。上面的代码看似简单,相信很多读者都用过这种方法,但这绝不是 typedef 的全部,下面介绍使用 typedef 定义复杂数据类型的几种用法。

 

1、 定义结构体类型

结构体是一种较为常见的数据类型,在 C/C++ 程序设计中使用的非常广泛。下面的代码就是结构体类型的一个应用:

#include <iostream.h>

int main (int argc, char *argv[])

{

    struct {int x; int y;} point_a, point_b;

    point_a.x = 10; point_a.y = 10;

    point_b.x = 0; point_b.y = 0;

    ios::sync_with_stdio();

    cout << point_a.x + point_a.y << endl;

    cout << point_b.x + point_b.y << endl;

    return 0;

}

上面的代码包含了两个结构体变量: point_a point_b ,它们的数据类型相同,都是 struct {int x; int y;} 类型。这种说法可能有点别扭,习惯上说 point_a point_b 都是结构体类型,为什么偏偏要说是 struct {int x; int y;} 类型呢?因为这种说法更加精确。比如在第一个例子中,对于“ unsigned int a, b; ”这条语句,我们可以说 a b 都是整数类型,但更精确地说,它们应该是 unsigned int 类型。

既然 struct {int x; int y;} 是一种自定义的复杂数据类型,那么如果我们要定义多个 struct {int x; int y;} 类型的变量,应该如何编写代码呢?其实很简单,就当 struct {int x; int y;} 是一个简单数据类型就可以了:

struct {int x; int y;} var_1;   // 定义了变量 var_1

struct {int x; int y;} array_1 [10];   // 定义了数组 array_1

struct {struct{int x; int y;} part1; int part2;} cplx;

上面的第三行定义了一个 cplx 变量,它的数据类型是一个复杂的结构体类型,有两个成员: part1 part2 part1 struct {int x; int y;} 类型的, part2 int 类型的。

从上面的例子可以看出,如果在程序中需要多处定义 struct {int x; int y;} 类型的变量,就必须多次输入“ struct {int x; int y;} ”这一类型名称,况且,如果在结构体中有某个成员是 struct {int x; int y;} 类型的,还会使得定义变得非常繁杂而且容易出错。为了输入程序的方便,同时为了增强程序的可读性,我们可以把 struct {int x; int y;} 这一数据类型定义为标识符“ Point ”,那么上面的程序就会变得更容易理解:

typedef struct {int x; int y;} Point;

Point var_1; // 定义了变量 var_1

Point array_1 [10]; // 定义了数组 array_1

struct {Point part1; int part2;} cplx; // 定义了复杂类型变量 cplx

需要说明的是,我们还可以使用下面的方法来定义结构体变量:

struct t_Point {

    int x; int y;};   // 注意,这里最后一个分号不能省略

 

int main(int argc, char* argv[])

{

    struct t_Point a, b;

    // . . .

    return 0;

}

显然,这种方法没有 typedef 更加直观(在 C++ 中, main 函数第一行的 struct 关键字可以省略,但在标准 C 中,省略该关键字会出现编译错误)。

此外,对于定义链接队列中的结点,我们可以这样实现:

typedef struct t_node {

    int Value;

    struct t_node *next;

} Node;

当然也可以这样定义:

typedef strcut t_node Node;

struct t_node {

    int Value;

    Node *next;

};

 

2 、定义数组类型

与定义结构体类型相似,可以使用 typedef 来定义数组类型,例如:

typedef int MyIntArray [100];

那么程序中的

MyIntArray ia;

就相当于

int ia[100];

3、 定义函数指针

看下面的代码:

typedef void (*FUNCADDR)(int)

此处 FUNCADDR 是指向这样一个函数的指针,该函数的返回值为 void 类型,函数有一个 int 型的参数。再例如:

void print (int x)

{

    printf (“%d\n”, x);

}

int main (int argc, char *argv[])

{

    FUNCADDR pFunc;

    pFunc = print;    // 将指针指向 print 函数

    (*pFunc)(25);     // 调用函数 print

    return 0;

}

函数指针一般用于回调函数、中断处理过程的声明,以及在面向对象程序设计中对事件处理过程的声明。

4、 定义类类型

类是面向对象程序设计语言中引入的一种新的数据类型,既然是数据类型,就可以使用 typedef 对其进行定义:

typedef class {

    private:

       int a;

    public:

       int b;

} MyClass;

其实这和定义结构体类型非常相似,不过很少有人这么使用。







typedef的四个用途和两个陷阱
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”。

posted on 2007-06-21 10:23 向左向右走 阅读(226) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: C/C++学习资料库

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