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typedef和define一些问题

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 osc_z1hvg4cu
发布于 2018/04/24 21:47
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c++

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1. 四个用途

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的代码中(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:

 

复制代码
struct tagPOINT1  
{  
    int x;  
    int y;  
};  
struct tagPOINT1 p1;
复制代码

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

2.两大陷阱

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”。

 

3.typedef 与 #define的区别

(1)#define是预处理指令, 在编译预处理时进行简单的替换,不作正确性检查,不关含义是否正确照样带入,只有在编译已被展开的源程序时才会发现可能的错误并报错。
例如:
#define PI 3.1415926

程序中的:area=PI*r*r 会替换为3.1415926*r*r 
如果你把#define语句中的数字9 写成字母g 预处理也照样带入。 

而typedef是在编译时处理的。它在自己的作用域内给一个已经存在的类型一个别名,

案例一:

通常讲,typedef要比#define要好,特别是在有指针的场合。请看例子:

typedef char *pStr1;  
#define pStr2 char *;  
pStr1 s1, s2;  
pStr2 s3, s4;

在上述的变量定义中,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。

案例二:

下面的代码中编译器会报一个错误,你知道是哪个语句错了吗?

复制代码
typedef char * pStr;  
char string[4] = "abc";  
const char *p1 = string;  
const pStr p2 = string;  
p1++;  
p2++;
复制代码

 

是p2++出错了。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。

4.使用 typedef 抑制劣质代码

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。

定义易于记忆的类型名 A: 使用 typedefs 为现有类型创建同义字。
Q: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();std::vector <size> vs;
typedef 还可以掩饰符合类型,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 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 char * pstr;int mystrcmp(pstr, pstr);
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。

代码简化   

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。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 <csinal>,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)
转自博文:https://www.cnblogs.com/ktao/p/8578074.html
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