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  • #define与typedef

    #define(宏定义)只是简单的字符串代换(原地扩展),它本身并不在编译过程中进行,而是在这之前(预处理过程)就已经完成了。

    typedef是为了增加可读性而为标识符另起的新名称(仅仅只是个别名),它的新名字具有一定的封装性,以致于新命名的标识符具有更易定义变量的功能,它是语言编译过程的一部分,但它并不实际分配内存空间。

    一般都遵循#define定义“可读”的常量以及一些宏语句的任务,而typedef则常用来定义关键字、冗长的类型的别名。

    typedef是语句( 以';'结尾),而#define不是语句( 不以';'结尾)

    typedef      (int*)        pINT;
    以及下面这行:
    #define      pInt      int*

    效果相同?实则不同!

    实践中见差别:

    pINT a,b;的效果同int * a; int * b; 表示定义了两个整型指针变量a和b;

    pInt a,b;的效果同int * a; int b; 表示定义一个整型指针变量a和一个整形变量b;

    #define与const区别(定义常量):

    1. const常量有数据类型,而#define(宏)常量没有数据类型。编译器可以对前者进行类型安全检查。而对后者只进行字符替换,没有类型安全检查,并且在字符替换可能会产生意料不到的错误(边际效应)。

    2. const常量在堆栈分配了空间,而#define(宏)常量只是把具体数值直接传递到目标变量罢了。或者说,const的常量是一个Run-Time的概念,他在程序中确确实实的存在并可以被调用、传递。而#define常量则是一个Compile-Time概念,它的生命周期止于编译期:在实际程序中他只是一个常数、一个命令中的参数,没有实际的存在。

    3. const常量存在于程序的数据段,#define常量存在于程序的代码段。

    4. 有些集成化的调试工具可以对const常量进行调试,但是不能对宏常量进行调试。

    #define的用法:

    1、简单的宏定义

    #define MAXTIME 1000

    一个简单的MAXTIME就定义好了,它代表1000,如果在程序里面写:

    if(i<MAXTIME){
    }

    编译器在处理这个代码之前会对MAXTIME进行处理替换为1000。
    这样的定义看起来类似于普通的常量定义const,但也有着不同,因为define的定义只是简单的替换,而不是作为一个量来使用,这个问题在下面反映的尤为突出。

    2、带参数的宏
    define可以像函数那样接受一些参数,如下:

    #define max(x,y) (x)>(y)?(x):(y);

    它将返回两个数中较大的那个,这个“函数”没有类型检查,就好像一个函数模板似的,当然,不难看出它绝对没有模板那么安全。
    因为这样做的话存在隐患,例子如下:

    #define Add(a,b) a+b;

    一般的单独使用是没有问题的,但是如果遇到如:c * Add(a,b) * d的时候就会出现问题,代数式的本意是a+b然后和c,d相乘,但是因为使用了define(它只是一个简单的替换),所以式子实际上变成了c*a + b*d 。
    再看看这个例子:

    #define int_ptr int *;
    int_ptr a,b;

    本意是a和b都是int型指针,但是实际上变成

    int* a,b;

    a是int型指针,而b是int型变量。这时应该使用typedef定义:

    typedef int* int_ptr;
    int_ptr a,b;

    这样a和b就都是int型指针了。

    3、define的多行定义
    define可以替代多行的代码,例如MFC中的宏定义(非常的经典,虽然让人看了恶心)

     
    #define MACRO(arg1, arg2) do { /
    /* declarations */ /
    stmt1; /
    stmt2; /
    /*  */ /
    } while(0) /* (no trailing ; ) */

    4、在大规模的开发过程中,特别是跨平台和系统的软件里,define最重要的功能是条件编译。

    #ifdef WINDOWS
    ......
    ......
    #endif
    #ifdef LINUX
    ......
    ......
    #endif

    可以在编译的时候通过#define设置编译环境

    5、如何定义宏、取消宏

    //定义宏
    #define [MacroName] [MacroValue]
    //取消宏
    #undef [MacroName]
    //普通宏
    #define PI (3.1415926)
    //带参数的宏
    #define max(a,b) ((a)>(b)? (a),(b))

    关键是十分容易产生错误,包括机器和人理解上的差异等等。

    6、条件编译
    #ifdef XXX…(#else) …#endif
    例如:

     
    #ifdef DV22_AUX_INPUT
    #define AUX_MODE 3
    #else
    #define AUY_MODE 3
    #endif

    #define和typedef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,不管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。

    2、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,但是You cannot use the typedef specifier inside a function definition。

    3、  

    typedef int * int_ptr;

    #define int_ptr int *

    作用都是用int_ptr代表 int * ,但是二者不同,正如前面所说,#define在预处理时只是进行简单的替换,而typedef不是简单替换 ,而是采用如同定义变量的方法那样来声明一种类型。重复前面的例子:

    #define int_ptr int *
    int_ptr a,b; //相当于int * a, b; 只是简单的宏替换,a是整型指针,而b之是整型变量
    typedef int * int_ptr;
    int_ptr a,b; //a, b 都为指向int的指针,typedef为int* 引入了一个新的助记符

    4、也许您已经注意到#define不是语句,不要在行末加分号,否则会连分号一块置换;但是typedef结束必须加分号,因为它是语句。

    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”。

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