zz C语言:typedef详解

作者在 2011-03-28 09:24:40 发布以下内容

 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 & 结构的问题

  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。

(注:关于const的限定内容问题,在本系列第二篇有详细讲解)。

  #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

 typedef的一般形式为:

typedef   类型     定义名;

 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。

 其实,在C语言中声明变量的时候,有个存储类型指示符(storage-class- specifier),它包括我们熟悉的extern、static、auto、register。在不指定存储类型指示符的时候,编译器会根据约定自动 取缺省值。另外,存储类型指示符的位置也是任意的(但要求在变量名和指针*之前),也就是说以下几行代码是等价的:

static const int i;

const static int i;

int const static i;

const int static i;

 

根据C语言规范,在进行句法分析的时候,typedef和存储类型指示符是等价的!所以,我们把上述使用static的地方替换为typedef:

typedef const int i;

const typedef int i;

int const typedef i;

const int typedef i;

 

上述代码的语义是:将i定义为一个类型名,其等价的类型为const int。以后如果我们有i   a代码,就等价于const int a。对于有指针的地方也是一样的,比如:

int const typedef *t;那么代码t   p。就相当于int const *p。

 

另外,typedef不能和static等存储类型指示符同时使用,因为每个变量只能有一种存储类型,所以代码:typedef static int i;是非法的。

 

使用typedef简化复杂的变量声明

1)、定义一个有10个指针的数组,该指针指向一个函数,该函数有一个整形参数,并返回一个整型?

第一种方法:int (*a[10])(int);

第二种方法:typedef int (*pfunc)(int);

             pfunc a[10];

 

2)、定义一个有10个指针的数组,该指针指向一个函数,该函数有一个函数指针(不带参数,返回值为空)参数,并返回空。

第一种方法:void (*a[10])(void (*)(void));

第二种方法:typedef void (*pfuncParam)(void);

               typedef void (*pfunc)(pfuncParam);

pfunc a[10];

3)、一个指向有10个函数指针(不带参数,返回值为double)数组的指针

第一种方法:double (*)(void) (*p)[10];

第二种方法:typedef double (*pfunc)(void);

             typedef pfunc (*pfuncParam)[10];

             pfuncParam p;

 

总结:

typedef有两种用法:

一、一般形式,定义已有类型的别名

  typedef   类型    定义名;

 

二、创建一个新的类型

     typedef   返回值类型   新类型名(参数列表);

转载自:http://www.cnsos.net/article.asp?id=112


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