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    關于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語言中函數聲明和數組聲明。函數聲明一般是這樣:

     int fun(int, double);

    對應函數指針(pointer to function)的聲明是這樣:

     int (*pf)(int, double);

    可以這樣使用:

    pf = &fun; //賦值(assignment)操作
    (*pf)(5, 8.9);//函數調用操作

    也請注意,C語言本身提供了一種簡寫方式如下:
    pf = fun;       // 賦值(assignment)操作
    pf
    (5, 8.9);     // 函數調用操作
    不過我本人不是很喜歡這種簡寫,它對初學者帶來了比較多的迷惑。
    數組聲明一般是這樣:

    int a[5];
    對于數組指針(pointer to array)的聲明是這樣:
    int (*pa)[5];

    可以這樣使用:

    pa = &a; // 賦值(assignment)操作
    int i = (*pa)[2]; // 將a[2]賦值給i;

     

    2.有了上面的基礎,我們就可以對付開頭的三只紙老虎了!:) 這個時候你需要復習一下各種運算符的優先順序和結合順序了,順便找本書看看就夠了。
    #1:int* (*a[5])(int, char*);
    首先看到標識符名a,“[]”優先級大于“*”,a與“[5]”先結合。所以a是一個數組,這個數組有5個元素,每一個元素都是一個指針,
    指針指向“(int, char*)”,對,指向一個函數,函數參數是“int, char*”,返回值是“int*”。完畢,我們干掉了第一個紙老虎。:)
    #2:void (*b[10]) (void (*)());
    b是一個數組,這個數組有10個元素,每一個元素都是一個指針,指針指向一個函數,函數參數是“void (*)()”【注1】,返回值是“void”。完畢!
    注1:這個參數又是一個指針,指向一個函數,函數參數為空,返回值是“void”。
    #3:double(*)()(*pa)[9];
    pa是一個指針,指針指向一個數組,這個數組有9個元素,每一個元素都是“double(*)()”【也即一個指針,指向一個函數,函數參數為空,返回值是“double”】。(注意typedef int* p[9]與typedef int(*p)[9]的區別,前者定義一個數組,此數組包含9個int*類型成員,而后者定義一個指向數組的指針,被指向的數組包含9個int類型成員)。
    現在是不是覺得要認識它們是易如反掌,工欲善其事,必先利其器!我們對這種表達方式熟悉之后,就可以用“typedef”來簡化這種類型聲明。

    #1:int* (*a[5])(int, char*);

     typedef int* (*PF)(int, char*);//PF是一個類型別名【注2】。 
    PF
    a[5];//跟int* (*a[5])(int, char*);的效果一樣!
    注2:很多初學者只知道typedef char* pchar;但是對于typedef的其它用法不太了解。Stephen Blaha對typedef用法做過一個總結:“建立一個類型別名的方法很簡單,在傳統的變量聲明表達式里用類型名替代變量名,然后把關鍵字typedef加在該語句的開頭”。

    #2:void (*b[10])(void (*)());

     typedef void (*pfv)(); 
    typedef void (*pf_taking_pfv)(pfv);
    pf_taking_pfv
    b[10]; //跟void (*b[10]) (void (*)());的效果一樣!

    #3. double(*)()(*pa)[9];
     typedef double(*PF)();
     
    typedef PF (*PA)[9];
     PA pa
    ; //跟doube(*)()(*pa)[9];的效果一樣!

    3.const和volatile在類型聲明中的位置。
    在這里我只說const,volatile是一樣的!【注3】
    注3:顧名思義,volatile修飾的量就是很容易變化,不穩定的量,它可能被其它線程,操作系統,硬件等等在未知的時間改變,
    所以它被存儲在內存中,每次取用它的時候都只能在內存中去讀取,它不能被編譯器優化放在內部寄存器中。
    類型聲明中const用來修飾一個常量,我們一般這樣使用:const在前面:

     const int //int是const
    const char*;//char是const
    char* const;//*(指針)是const
    const char* const;//char和*都是const
    對初學者,const char*和 char* const是容易混淆的。這需要時間的歷練讓你習慣它。 上面的聲明有一個對等的寫法:const在后面:
     int const //int是const 
    char const*;//char是const
    char* const;//*(指針)是const
    char const* const;//char和*都是const
    第一次你可能不會習慣,但新事物如果是好的,我們為什么要拒絕它呢?:)const在后面有兩個好處:

    A.const所修飾的類型正好是在它前面的那一個。如果這個好處還不能讓你動心的話,那請看下一個!
    B.我們很多時候會用到typedef的類型別名定義。比如typedef char* pchar,如果用const來修飾的話,
    當const在前面的時候,就是const pchar,你會以為它就是const char* ,但是你錯了,它的真實含義是char* const。

    是不是讓你大吃一驚!但如果你采用const在后面的寫法,意義就怎么也不會變,不信你試試!
    不過,在真實項目中的命名一致性更重要。你應該在兩種情況下都能適應,并能自如的轉換,公司習慣,
    商業利潤不論在什么時候都應該優先考慮!不過在開始一個新項目的時候,你可以考慮優先使用const在后面的習慣用法。

     

    二.Typedef聲明有助于創建平臺無關類型,甚至能隱藏復雜和難以理解的語法。

    不管怎樣,使用 typedef 能為代碼帶來意想不到的好處,通過本文你可以學習用typedef避免缺欠,從而使代碼更健壯。
    typedef聲明,簡稱typedef,為現有類型創建一個新的名字。比如人們常常使用 typedef 來編寫更美觀和可讀的代碼。
    所謂美觀,意指typedef 能隱藏笨拙的語法構造以及平臺相關的數據類型,從而增強可移植性和以及未來的可維護性。
    本文下面將竭盡全力來揭示 typedef 強大功能以及如何避免一些常見的陷阱,如何創建平臺無關的數據類型,隱藏笨拙且難以理解的語法.
    typedef使用最多的地方是創建易于記憶的類型名,用它來歸檔程序員的意圖。類型出現在所聲明的變量名字中,位于typedef關鍵字右邊。
    例如:

    typedef int size;

    此聲明定義了一個 int 的同義字,名字為 size。注意typedef并不創建新的類型。它僅僅為現有類型添加一個同義字。
    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 還可以掩飾復合類型,如指針和數組。例如,你不用象下面這樣重復定義有81個字符元素的數組:
    char line[81]; char text[81];
    定義一個typedef,每當要用到相同類型和大小的數組時,可以這樣:
     typedef char Line[81];
    Line text, secondline;
    getline
    (text);
    同樣,可以象下面這樣隱藏指針語法:
     typedef char * pstr; 
    int mystrcmp(pstr, pstr);  
    這里將帶我們到達第一個 typedef 陷阱。標準函數 strcmp()有兩個const char *類型的參數。因此,它可能會誤導人們象下面這樣聲明:
    int mystrcmp(const pstr, const pstr);
    這是錯誤的,事實上,const pstr被編譯器解釋為char * const(一個指向 char 的常量指針),而不是const char *(指向常量 char 的指針)。
    這個問題很容易解決:
     typedef const char * cpstr; 
    int mystrcmp(cpstr, cpstr);
    上面討論的 typedef 行為有點像 #define 宏,用其實際類型替代同義字。不同點是typedef在編譯時被解釋
    ,因此讓編譯器來應付超越預處理器能力的文本替換。例如:
     typedef int (*PF) (const char *, const char *);
    這個聲明引入了 PF 類型作為函數指針的同義字,該函數有兩個 const char * 類型的參數以及一個 int 類型的返回值。如果要使用下列形式的函數聲明,那么上述這個 typedef 是不可或缺的:
     PF Register(PF pf);
    Register()的參數是一個PF類型的回調函數,返回某個函數的地址,其署名與先前注冊的名字相同。做一次深呼吸。下面我展示一下如果不用 typedef,我們是如何實現這個聲明的:

    int (*Register (int (*pf)(const char *, const char *))) (const char *, const char *);

    很少有程序員理解它是什么意思,更不用說這種費解的代碼所帶來的出錯風險了。顯然,這里使用 typedef 不是一種特權,
    而是一種必需。typedef 就像 auto,extern,mutable,static,和 register 一樣,是一個存儲類關鍵字。
    這并不是說typedef會真正影響對象的存儲特性;它只是說在語句構成上,typedef 聲明看起來象 static,extern 等類型的變量聲明。
    下面將帶到第二個陷阱:
     typedef register int FAST_COUNTER; // 錯誤編譯通不過
    問題出在你不能在聲明中有多個存儲類關鍵字。因為符號 typedef 已經占據了存儲類關鍵字的位置,
    在 typedef 聲明中不能用 register(或任何其它存儲類關鍵字)。typedef 有另外一個重要的用途,那就是定義機器無關的類型,
    例如,你可以定義一個叫 REAL 的浮點類型,在目標機器上它可以獲得最高的精度:

     

    typedef long double REAL;

    在不支持 long double 的機器上,該 typedef 看起來會是下面這樣:

    typedef double REAL;

    并且,在連 double 都不支持的機器上,該 typedef 看起來會是這樣:

    typedef float REAL;

    你不用對源代碼做任何修改,便可以在每一種平臺上編譯這個使用 REAL 類型的應用程序。唯一要改的是 typedef 本身。
    在大多數情況下,甚至這個微小的變動完全都可以通過奇妙的條件編譯來自動實現。不是嗎?
    標準庫廣泛地使用 typedef 來創建這樣的平臺無關類型:size_t,ptrdiff 和 fpos_t 就是其中的例子。
    此外,象 std::string 和 std::ofstream 這樣的 typedef 還隱藏了長長的,難以理解的模板特化語法,
    例如:basic_string,allocator> 和 basic_ofstream>。

    posted on 2007-05-09 08:38 mingyue 閱讀(3215) 評論(2)  編輯  收藏

    評論

    # re: 關于typedef的用法 2007-05-09 08:46 靜兒

    我雖然不學C語言,可對于typedef這樣的數據類型的認知,卻是作為程序員應該了解的。很有收獲,謝謝!  回復  更多評論   

    # re: 關于typedef的用法 2007-08-03 14:34 hxzon

    我想知道java里面有沒有類似的用法來實現typedef  回復  更多評論   


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