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
和
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
和
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
和
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
和
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
和
part2
。
part1
是
struct {int x; int y;}
类型的,
part2
是
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”。