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  • Typedef 用法

    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>。

    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”。

    ”】。(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。

    转载:http://blog.csdn.net/sergeycao/archive/2009/01/16/3793756.aspx

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