在C語言編程中,typedef 和?#define是最常用語句,可能很多工作過幾年的工程師都沒有去深究過它們的一些用法和區(qū)別。
typedef的用法
在C/C++語言中,typedef常用來定義一個標識符及關鍵字的別名,它是語言編譯過程的一部分,但它并不實際分配內(nèi)存空間,比如:
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typedef int INT; typedef??(int*)???pINT; typedef unsigned int uint32_t
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typedef可以增強程序的可讀性,以及標識符的靈活性,但它也有“非直觀性”等缺點。
#define的用法
#define為一宏定義語句,通常用它來定義常量(包括無參量與帶參量),以及用來實現(xiàn)那些“表面似和善、背后一長串”的宏,它本身并不在編譯過程中進行,而是在這之前(預處理過程)就已經(jīng)完成了,但也因此難以發(fā)現(xiàn)潛在的錯誤及其它代碼維護問題,比如:
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#define INT int #define TRUE 1 #define Add(a,b) ((a)+(b)); #define Loop_10 for (int i=0; i<10; i++)
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在Scott Meyer的Effective C++一書的條款1中有關于#define語句弊端的分析,以及好的替代方法,大家可參看。
typedef與#define的區(qū)別
從以上的概念便也能基本清楚,typedef只是為了增加可讀性而為標識符另起的新名稱(僅僅只是個別名),而#define原本在C中是為了定義常量。到了C++,const、enum、inline的出現(xiàn)使它也漸漸成為了起別名的工具。
有時很容易搞不清楚?#define?與 typedef 兩者到底該用哪個好,如#define INT int這樣的語句,用typedef一樣可以完成,用哪個好呢?
我主張用typedef,因為在早期的許多C編譯器中這條語句是非法的,只是現(xiàn)今的編譯器又做了擴充。為了盡可能地兼容,一般都遵循#define定義“可讀”的常量以及一些宏語句的任務,而typedef則常用來定義關鍵字、冗長的類型的別名。
宏定義只是簡單的字符串代換(原地擴展),而typedef則不是原地擴展,它的新名字具有一定的封裝性,以致于新命名的標識符具有更易定義變量的功能。
比如代碼:
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typedef (int*) pINT;
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以及:
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#define pINT2 int*;
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效果相同?實則不同!實踐中見差別:pINT a,b;的效果同int *a; int *b;表示定義了兩個整型指針變量。而pINT2 a,b;的效果同int *a, b;
表示定義了一個整型指針變量a和整型變量b。
typedef的用途
用途一:
定義一種類型的別名,而不只是簡單的宏替換。
可以用作同時聲明指針型的多個對象。比如:
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char* pa, pb; //這多數(shù)不符合我們的意圖,它只聲明了一個指向字符變量的指針,和一個字符變量;
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以下則可行:
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typedef??char*??PCHAR; PCHAR??pa,??pb;????????//同時聲明了兩個指向字符變量的指針
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雖然下面(代碼)方式也可行,但相對來說沒有用typedef的形式直觀,尤其在需要大量指針的地方,typedef的方式更省事。
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char *pa, *pb;
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用途二:
用在舊的C代碼中(具體多舊沒有查),幫助struct。
以前的代碼中,聲明struct新對象時,必須要帶上struct,即形式為:
struct ??結構名? ?對象名,如:
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struct tagPOINT1 { int x; int y; }; struct tagPOINT1 p1;
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而在C++中,則可以直接寫:結構名? ?對象名,即:
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tagPOINT1 p1;
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估計某人覺得經(jīng)常多寫一個struct太麻煩了,于是就發(fā)明了:
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typedef struct tagPOINT { int x; int y; }POINT; POINT p1; // 這樣就比原來的方式少寫了一個struct,比較省事,尤其在大量使用的時候
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或許,在C++中,typedef的這種用途二不是很大,但是理解了它,對掌握以前的舊代碼還是有幫助的,畢竟我們在項目中有可能會遇到較早些年代遺留下來的代碼。
用途三:
用typedef來定義與平臺無關的類型。
比如定義一個叫 REAL 的浮點類型,在目標平臺一上,讓它表示最高精度的類型為:
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typedef long double REAL;
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在不支持 long ? double 的平臺二上,改為:
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typedef???double???REAL;
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在連 double 都不支持的平臺三上,改為:
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typedef???float???REAL;
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也就是說,當跨平臺時,只要改下 typedef 本身就行,不用對其他源碼做任何修改。標準庫就廣泛使用了這個技巧,比如size_t。
另外,因為typedef是定義了一種類型的新別名,不是簡單的字符串替換,所以它比宏來得穩(wěn)健(雖然用宏有時也可以完成以上的用途)。
用途四:
為復雜的聲明定義一個新的簡單的別名。
方法是:在原來的聲明里逐步用別名替換一部分復雜聲明,如此循環(huán),把帶變量名的部分留到最后替換,得到的就是原聲明的最簡化版。舉例如下一些情況。
1.原聲明:
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int *(*a[5])(int, char*);
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變量名為a,直接用一個新別名pFun替換a就可以了:
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typedef int *(*pFun)(int, char*);
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原聲明的最簡化版:
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pFun a[5];
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2.原聲明:
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void (*b[10]) (void (*)());
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變量名為b,先替換右邊部分括號里的,pFunParam為別名一:
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typedef void (*pFunParam)();
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再替換左邊的變量b,pFunx為別名二:
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typedef void (*pFunx)(pFunParam);
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原聲明的最簡化版:
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pFunx b[10];
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3.原聲明:
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doube(*)() (*e)[9];
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變量名為e,先替換左邊部分,pFuny為別名一:
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typedef double(*pFuny)();
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再替換右邊的變量e,pFunParamy為別名二
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typedef pFuny (*pFunParamy)[9];
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原聲明的最簡化版:
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pFunParamy e;
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理解復雜聲明可用的“右左法則”:從變量名看起,先往右,再往左,碰到一個圓括號就調(diào)轉閱讀的方向;括號內(nèi)分析完就跳出括號,還是按先右后左的順序,如此循環(huán),直到整個聲明分析完。舉例:
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int (*func)(int *p);
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首先找到變量名func,外面有一對圓括號,而且左邊是一個*號,這說明func是一個指針;然后跳出這個圓括號,先看右邊,又遇到圓括號,這說明(*func)是一個函數(shù),所以func是一個指向這類函數(shù)的指針,即函數(shù)指針,這類函數(shù)具有int*類型的形參,返回值類型是int。
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int (*func[5])(int *);
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func右邊是一個[]運算符,說明func是具有5個元素的數(shù)組;func的左邊有一個*,說明func的元素是指針(注意這里的*不是修飾func,而是修飾func[5]的,原因是[]運算符優(yōu)先級比*高,func先跟[]結合)。跳出這個括號,看右邊,又遇到圓括號,說明func數(shù)組的元素是函數(shù)類型的指針,它指向的函數(shù)具有int*類型的形參,返回值類型為int。
也可以記住2個模式:
type? ?(*)(....)函數(shù)指針??
type? ?(*)[]數(shù)組指針
typedef的陷阱
陷阱一:
記住,typedef是定義了一種類型的新別名,不同于宏,它不是簡單的字符串替換。比如先定義:
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typedef char* PSTR;
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然后:
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int mystrcmp(const PSTR, const PSTR);
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const ? PSTR實際上相當于const ? char*嗎?
不是的,它實際上相當于char*? ?const。
原因在于const給予了整個指針本身以常量性,也就是形成了常量指針char*? ?const。
簡單來說,記住當const和typedef一起出現(xiàn)時,typedef不會是簡單的字符串替換就行。
陷阱二:
typedef在語法上是一個存儲類的關鍵字(如auto、extern、static、register等一樣),雖然它并不真正影響對象的存儲特性,如:
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typedef static int INT2; //不可行
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編譯將失敗,會提示“指定了一個以上的存儲類”。
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