C语言中typedef的用法

 
古城
@ 2008.05.30
分类:技术笔记
点击:1229  评论:0
 
 
 
1. 基本解释
  typedef为C语言的关键字,作用是为一种数据类型定义一个新名字。这里的数据类型包括内部数据类型(int,char等)和自定义的数据类型(struct等)。
  在编程中使用typedef目的一般有两个,一个是给变量一个易记且意义明确的新名字,另一个是简化一些比较复杂的类型声明。
  至于typedef有什么微妙之处,请你接着看下面对几个问题的具体阐述。
2. typedef与结构体的问题
  当用下面的代码定义一个结构时,编译器报了一个错误,为什么呢?莫非C语言不允许在结构中包含指向它自己的指针吗?请你先猜想一下,然后看下文说明:
typedef struct tagNode
{
 char *pItem;
 pNode pNext;
} *pNode;
  答案与分析:
  1、typedef的最简单使用
typedef long byte_4;
  给已知数据类型long起个新名字,叫byte_4。
  2、 typedef与结构结合使用
typedef struct tagMyStruct
{
 int iNum;
 long lLength;
} MyStruct;
  这语句实际上完成两个操作:
  1) 定义一个新的结构类型
struct tagMyStruct
{
 int iNum;
 long lLength;
};
  分析:tagMyStruct称为“tag”,即“标签”,实际上是一个临时名字,struct 关键字和tagMyStruct一起,构成了这个结构类型,不论是否有typedef,这个结构都存在。
  我们可以用struct tagMyStruct varName来定义变量,但要注意,使用tagMyStruct varName来定义变量是不对的,因为struct 和tagMyStruct合在一起才能表示一个结构类型。
  2) typedef为这个新的结构起了一个名字,叫MyStruct。
typedef struct tagMyStruct MyStruct;
  因此,MyStruct实际上相当于struct tagMyStruct,我们可以使用MyStruct varName来定义变量。
  答案与分析
  C语言当然允许在结构中包含指向它自己的指针,我们可以在建立链表等数据结构的实现上看到无数这样的例子,上述代码的根本问题在于typedef的应用。
  根据我们上面的阐述可以知道:新结构建立的过程中遇到了pNext域的声明,类型是pNode,要知道pNode表示的是类型的新名字,那么在类型本身还没有建立完成的时候,这个类型的新名字也还不存在,也就是说这个时候编译器根本不认识pNode。
  解决这个问题的方法有多种:
  1)、
typedef struct tagNode
{
 char *pItem;
 struct tagNode *pNext;
} *pNode;
  2)、
typedef struct tagNode *pNode;
struct tagNode
{
 char *pItem;
 pNode pNext;
};
  注意:在这个例子中,你用typedef给一个还未完全声明的类型起新名字。C语言编译器支持这种做法。
  3)、规范做法:
struct tagNode
{
 char *pItem;
 struct tagNode *pNext;
};
typedef struct tagNode *pNode;
 3. typedef & #define的问题
  有下面两种定义pStr数据类型的方法,两者有什么不同?哪一种更好一点?
typedef char *pStr;
#define pStr char *;
  答案与分析:
  通常讲,typedef要比#define要好,特别是在有指针的场合。请看例子:
typedef char *pStr1;
#define pStr2 char *;
pStr1 s1, s2;
pStr2 s3, s4;
  在上述的变量定义中,s1、s2、s3都被定义为char *,而s4则定义成了char,不是我们所预期的指针变量,根本原因就在于#define只是简单的字符串替换而typedef则是为一个类型起新名字。
  #define用法例子:
#define f(x) x*x
main( )
{
 int a=6,b=2,c;
 c=f(a) / f(b);
 printf("%d \\n",c);
}
  以下程序的输出结果是: 36。
  因为如此原因,在许多C语言编程规范中提到使用#define定义时,如果定义中包含表达式,必须使用括号,则上述定义应该如下定义才对:
#define f(x) (x*x)
  当然,如果你使用typedef就没有这样的问题。
  4. typedef & #define的另一例
  下面的代码中编译器会报一个错误,你知道是哪个语句错了吗?
typedef char * pStr;
char string[4] = "abc";
const char *p1 = string;
const pStr p2 = string;
p1++;
p2++;
  答案与分析:
  是p2++出错了。这个问题再一次提醒我们:typedef和#define不同,它不是简单的文本替换。上述代码中const pStr p2并不等于const char * p2。const pStr p2和const long x本质上没有区别,都是对变量进行只读限制,只不过此处变量p2的数据类型是我们自己定义的而不是系统固有类型而已。因此,const pStr p2的含义是:限定数据类型为char *的变量p2为只读,因此p2++错误。
  #define与typedef引申谈
  1) #define宏定义有一个特别的长处:可以使用 #ifdef ,#ifndef等来进行逻辑判断,还可以使用#undef来取消定义。
  2) typedef也有一个特别的长处:它符合范围规则,使用typedef定义的变量类型其作用范围限制在所定义的函数或者文件内(取决于此变量定义的位置),而宏定义则没有这种特性。
  5. typedef & 复杂的变量声明
  在编程实践中,尤其是看别人代码的时候,常常会遇到比较复杂的变量声明,使用typedef作简化自有其价值,比如:
  下面是三个变量的声明,我想使用typdef分别给它们定义一个别名,请问该如何做?
>1:int *(*a[5])(int, char*);
>2:void (*b[10]) (void (*)());
>3. doube(*)() (*pa)[9];
  答案与分析:
  对复杂变量建立一个类型别名的方法很简单,你只要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加在该语句的开头就行了。
>1:int *(*a[5])(int, char*);
//pFun是我们建的一个类型别名
typedef int *(*pFun)(int, char*);
//使用定义的新类型来声明对象,等价于int* (*a[5])(int, char*);
pFun a[5];
>2:void (*b[10]) (void (*)());
//首先为上面表达式蓝色部分声明一个新类型
typedef void (*pFunParam)();
//整体声明一个新类型
typedef void (*pFun)(pFunParam);
//使用定义的新类型来声明对象,等价于void (*b[10]) (void (*)());
pFun b[10];
>3. doube(*)() (*pa)[9];
//首先为上面表达式蓝色部分声明一个新类型
typedef double(*pFun)();
//整体声明一个新类型
typedef pFun (*pFunParam)[9];
//使用定义的新类型来声明对象,等价于doube(*)() (*pa)[9];
pFunParam pa;
 
 
 
 
 

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