• 关于typedef的用法


    关于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语言中函数声明和数组声明。函数声明一般是这样:
    int fun(int, double);
    对应函数指针(pointer to function)的声明是这样:
    int (*pf)(int, double);
    可以这样使用:
    pf = &fun;      //赋值(assignment)操作
    (*pf)(5, 8.9);//函数调用操作
    也请注意,C语言本身提供了一种简写方式如下:
    pf = fun;       // 赋值(assignment)操作
    pf(5, 8.9);     // 函数调用操作
    不过我本人不是很喜欢这种简写,它对初学者带来了比较多的迷惑。
    数组声明一般是这样:
    int a[5];
    对于数组指针(pointer to array)的声明是这样:
    int (*pa)[5];
    可以这样使用:
    pa = &a;            // 赋值(assignment)操作
    int i = (*pa)[2]; // 将a[2]赋值给i;

    2.有了上面的基础,我们就可以对付开头的三只纸老虎了!:) 这个时候你需要复习一下各种运算符的优先顺序和结合顺序了,顺便找本书看看就够了。
    #1:int* (*a[5])(int, char*);
    首先看到标识符名a,“[]”优先级大于“*”,a与“[5]”先结合。所以a是一个数组,这个数组有5个元素,每一个元素都是一个指针,
    指针指向“(int, char*)”,对,指向一个函数,函数参数是“int, char*”,返回值是“int*”。完毕,我们干掉了第一个纸老虎。:)
    #2:void (*b[10]) (void (*)());
    b是一个数组,这个数组有10个元素,每一个元素都是一个指针,指针指向一个函数,函数参数是“void (*)()”【注1】,返回值是“void”。完毕!
    注1:这个参数又是一个指针,指向一个函数,函数参数为空,返回值是“void”。
    #3:double(*)()(*pa)[9];
    pa是一个指针,指针指向一个数组,这个数组有9个元素,每一个元素都是“double(*)()”【也即一个指针,指向一个函数,函数参数为空,返回值是“double
    ”】。(注意typedef int* p[9]与typedef int(*p)[9]的区别,前者定义一个数组,此数组包含9个int*类型成员,而后者定义一个指向数组的指针,被指向的数组包含9个int类型成员)。
    现在是不是觉得要认识它们是易如反掌,工欲善其事,必先利其器!我们对这种表达方式熟悉之后,就可以用“typedef”来简化这种类型声明。
    #1:int* (*a[5])(int, char*);
    typedef int* (*PF)(int, char*);//PF是一个类型别名【注2】。
    PF a[5];//跟int* (*a[5])(int, char*);的效果一样!
    注2:很多初学者只知道typedef char* pchar;但是对于typedef的其它用法不太了解。Stephen Blaha对typedef用法做过一个总结:“建立一个类型别名的方法
    很简单,在传统的变量声明表达式里用类型名替代变量名,然后把关键字typedef加在该语句的开头”。
    #2:void (*b[10])(void (*)());
    typedef void (*pfv)();
    typedef void (*pf_taking_pfv)(pfv);
    pf_taking_pfv b[10]; //跟void (*b[10]) (void (*)());的效果一样!
    #3. double(*)()(*pa)[9];
    typedef double(*PF)();
    typedef PF (*PA)[9];
    PA pa; //跟doube(*)()(*pa)[9];的效果一样!

    3.const和volatile在类型声明中的位置。
    在这里我只说const,volatile是一样的!【注3】
    注3:顾名思义,volatile修饰的量就是很容易变化,不稳定的量,它可能被其它线程,操作系统,硬件等等在未知的时间改变,
    所以它被存储在内存中,每次取用它的时候都只能在内存中去读取,它不能被编译器优化放在内部寄存器中。
    类型声明中const用来修饰一个常量,我们一般这样使用:const在前面:
    const int; //int是const
    const char*;//char是const
    char* const;//*(指针)是const
    const char* const;//char和*都是const
    对初学者,const char*和 char* const是容易混淆的。这需要时间的历练让你习惯它。 上面的声明有一个对等的写法:const在后面:
    int const; //int是const
    char const*;//char是const
    char* const;//*(指针)是const
    char const* const;//char和*都是const
    第一次你可能不会习惯,但新事物如果是好的,我们为什么要拒绝它呢?:)const在后面有两个好处:
    A.const所修饰的类型正好是在它前面的那一个。如果这个好处还不能让你动心的话,那请看下一个!
    B.我们很多时候会用到typedef的类型别名定义。比如typedef char* pchar,如果用const来修饰的话,
    当const在前面的时候,就是const pchar,你会以为它就是const char* ,但是你错了,它的真实含义是char* const。
    是不是让你大吃一惊!但如果你采用const在后面的写法,意义就怎么也不会变,不信你试试!
    不过,在真实项目中的命名一致性更重要。你应该在两种情况下都能适应,并能自如的转换,公司习惯,
    商业利润不论在什么时候都应该优先考虑!不过在开始一个新项目的时候,你可以考虑优先使用const在后面的习惯用法。


    二.Typedef声明有助于创建平台无关类型,甚至能隐藏复杂和难以理解的语法。
    不管怎样,使用 typedef 能为代码带来意想不到的好处,通过本文你可以学习用typedef避免缺欠,从而使代码更健壮。
    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,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();
    typedef 还可以掩饰复合类型,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:
    int mystrcmp(const pstr, const pstr);
    这是错误的,事实上,const pstr被编译器解释为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);
    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。typedef 就像 auto,extern,mutable,static,和 register 一样,是一个存储类关键字。
    这并不是说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)。typedef 有另外一个重要的用途,那就是定义机器无关的类型,
    例如,你可以定义一个叫 REAL 的浮点类型,在目标机器上它可以获得最高的精度:

    typedef long double REAL;
    在不支持 long double 的机器上,该 typedef 看起来会是下面这样:
    typedef double REAL;
    并且,在连 double 都不支持的机器上,该 typedef 看起来会是这样:
    typedef float REAL;
    你不用对源代码做任何修改,便可以在每一种平台上编译这个使用 REAL 类型的应用程序。唯一要改的是 typedef 本身。
    在大多数情况下,甚至这个微小的变动完全都可以通过奇妙的条件编译来自动实现。不是吗?
    标准库广泛地使用 typedef 来创建这样的平台无关类型:size_t,ptrdiff 和 fpos_t 就是其中的例子。
    此外,象 std::string 和 std::ofstream 这样的 typedef 还隐藏了长长的,难以理解的模板特化语法,
    例如:basic_string,allocator> 和 basic_ofstream>。

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