類型定義的語法可以歸結為一句話:只要在變量定義前面加上typedef,就成了類型定義。這兒的原本應該是變量的東西,就成為了類型。
int integer; //整型變量
int *pointer; //整型指針變量
int array [5]; //整型數組變量
int *p_array [5]; //整型指針的數組的變量
int (*array_pointer) [5];//整型數組的指針的變量
int function (int param);//函數定義,也可將函數名看作函數的變量
int *function (int param);//仍然是函數,但返回值是整型指針
int (*function) (int param);//現在就是指向函數的指針了
若要定義相應類型,即為類型來起名字,就是下面的形式:
typedef int integer_t; //整型類型
typedef int *pointer_t; //整型指針類型
typedef int array_t [5]; //整型數組類型
typedef int *p_array_t [5]; //整型指針的數組的類型
typedef int (*array_pointer_t) [5]; //整型數組的指針的類型
typedef int function_t (int param); //函數類型
typedef int *function_t (int param); //函數類型
typedef int (*function_t) (int param); //指向函數的指針的類型
注意:上面的函數類型在C中可能會出錯,因為C中並沒有函數類型,它的函數變量會自動退化成函數指針;在C++中好像是可以的。在這里主要說明的是形式上的相似性.
typedef的一般形式為:
typedef 類型 定義名;
注意:上述一般形式中最后的分號不可缺少!
在編程中使用typedef目的一般有兩個,一個是給變量一個易記且意義明確的新名字,另一個是簡化一些比較復雜的類型聲明。
其實,在C語言中聲明變量的時候,有個存儲類型指示符(storage-class-specifier),它包括我們熟悉的extern、static、auto、register。在不指定存儲類型指示符的時候,編譯器會根據約定自動取缺省值。另外,存儲類型指示符的位置也是任意的(但要求在變量名和指針*之前),也就是說以下幾行代碼是等價的:
static const int i;
const static int i;
int const static i;
const int static i;
根據C語言規范,在進行句法分析的時候,typedef和存儲類型指示符是等價的!所以,我們把上述使用static的地方替換為typedef:
typedef const int i;
const typedef int i;
int const typedef i;
const int typedef i;
上述代碼的語義是:將i定義為一個類型名,其等價的類型為const int。以后如果我們有i a代碼,就等價於const int a。對於有指針的地方也是一樣的,比如:
int const typedef *t;那么代碼t p。就相當於int const *p。
另外,typedef不能和static等存儲類型指示符同時使用,因為每個變量只能有一種存儲類型,所以代碼:typedef static int i;是非法的。
typedef有兩種用法:
一、一般形式,定義已有類型的別名
typedef 類型 定義名;
二、創建一個新的類型
typedef 返回值類型 新類型名(參數列表);
1)typedef int NUM[10];//聲明整型數組類型
NUM n;//定義n為整型數組變量,其中n[0]--n[9]可用
2)typedef char* STRING;//聲明STRING為字符指針類型
STRING p,s[10];//p為字符指針變量,s為指針數組
3)typedef int (*POINTER)();//聲明POINTER為指向函數的指針類型,該函數返回整型值,沒有參數
POINTER P1,P2;//p1,p2為POINTER類型的指針變量
說明:
1)用typedef可以聲明各種類型名,但不能用來定義變量,用typedef可以聲明數組類型、字符串類型、使用比較方便。
例如:定義數組,原來是用:int a[10],b[10],c[10],d[10];由於都是一維數組,大小也相同,可以先將此數組類型聲明為一個名字:
typedef int ARR[10];
然后用ARR去定義數組變量:
ARR a,b,c,d;//ARR為數組類型,它包含10個元素。因此a,b,c,d都被定義為一維數組,含10個元素。可以看到,用typedef可以將 數組類型 和 數組變量 分離開來,利用數組類型可以定義多個數組變量。同樣可以定義字符串類型、指針類型等。
2)用typedef只是對已經存在的類型增加一個類型名,而沒有創造新的類型。
3)typedef與#define有相似之處,但事實上二者是不同的,#define是在 預編譯 時處理,它只能做簡單的字符串替換,而typedef是在 編譯時 處理的。它並不是做簡單的字符串替換,而是采用如同 定義變量 的方法那樣來 聲明 一個類型。
例如:typedef int COUNT;和#define COUNT int的作用都是用COUNT代表int,單事實上它們二者是不同的。
兩個陷阱:
陷阱一:
記住,typedef是定義了一種類型的新別名,不同於宏,它不是簡單的字符串替換。比如:
先定義:
typedef char* PSTR;
然后:
int mystrcmp(const PSTR, const PSTR);
const PSTR實際上相當於const char*嗎?不是的,它實際上相當於char* const。
原因在於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、mutable、static、register等一樣),雖然它並不真正影響對象的存儲特性,如:
typedef static int INT2; //不可行
編譯將失敗,會提示“指定了一個以上的存儲類”。
1.typedef 函數指針的使用方法
(1)typedef 首先是用來定義新的類型,i.e typedef struct {.....}mystruct; 在以后引用時,就可以用 mystruct 來定義自己的結構體,mystruct structname1,mystruct structname2.
(2)typedef 常用的地方,就在定義函數指針,行為和宏定義類似,用實際類型替換同義字,但是有區別: typedef 在編譯時被解釋,因此讓編譯器來應付超越預處理器能力的文本替換。
案例一:
通常講,typedef要比#define要好,特別是在有指針的場合。請看例子:
typedef char *pStr1;
#define pStr2 char *;
pStr1 s1, s2;
pStr2 s3, s4;
在上述的變量定義中,s1、s2、s3都被定義為char *,而s4則定義成了char,不是我們所預期的指針變量,根本原因就在於#define只是簡單的字符串替換而typedef則是為一個類型起新名字。
案例二:
下面的代碼中編譯器會報一個錯誤,你知道是哪個語句錯了嗎?
typedef char * pStr;
char string[4] = "abc";
const char *p1 = string;
const pStr p2 = string;
p1++;
p2++;
是p2++出錯了。這個問題再一次提醒我們:typedef和#define不同,它不是簡單的文本替換。上述代碼中const pStr p2並不等於const char * p2。const pStr p2和const long x本質上沒有區別,都是對變量進行只讀限制,只不過此處變量p2的數據類型是我們自己定義的而不是系統固有類型而已。因此,const pStr p2的含義是:限定數據類型為char *的變量p2為只讀,因此p2++錯誤。
用法一:
typedef 返回類型(*新類型)(參數表)
typedef int ( * MYFUNCTION )( int,int ); 這種用法一般是在定義函數指針 MYFUNCTION 是一個函數指針類型 有兩個整型的參數,返回一個整型。
在對於這樣的形式,去掉typedef和別名 就剩下了的是原變量的類型 如:int (*)(int ,int); 在函數指針中,抽象得看待函數,函數名其實就是一個地址,函數名指向該函數的代碼在內存的首地址。
用法二: 復雜函數聲明類型
下面是三個變量的聲明 用typedef 如何來做???
>1 int *(*a[5])(void *,void *);
>2 void (*b[5])(void (*)());
>3 float (*)()(*pa)[10];
分析如下:
>1 int *(*a[5])(void *,void *);
//pFUN是自己建立的類型別名 typedef int *(* pFUN)(void *,void *); //等價於int *(*a[5])(void *,void *);
pFUN a[5]; a是一個數組,包含五個元素,這些元素都是函數指針,該函數指針所指的函數的返回值是int的指針 輸入參數有兩個都是void *.
>2 void (*b[5])( void (*)() );
// first 為藍色的 聲明一個新的類型 typedef void (*pFUNParam)( );
//整體聲明一個新類型 typedef void (*pFUN)(FUNParam);
//使用定義的新類型聲明對象 等價於void (*b[5])( void (*)() );
pFUN b[5]; b 是一個含有5個元素的數組,每個元素都是一個函數指針,該函數指針所指的函數的返回值是void.輸入參數是另一個函數指針,這個函數指針沒有參數,返回值為空。在這里套用了連續的函數指針。本身就是一個函數指針,而且參數也是一個函數指針。
>3 float (*)()(*pa)[10];
//first 為上面的藍色表達式聲明一個新類型 typedef float (*pFUN)();
//整體聲明一個新類型typedef pFUN (* pFunParam)[10];
//使用定義的新類型來聲明對象 等價與float (*)()(*pa)[10];
pa 是一個指針,指針指向一個含有10個元素的數組,數組的元素是函數指針,函數指針所指的函數沒有輸入參數,返回值為float.
**********************************************
使用typedef簡化復雜的變量聲明
1)、定義一個有10個指針的數組,該指針指向一個函數,該函數有一個整形參數,並返回一個整型?
第一種方法:int (*a[10])(int);
第二種方法:typedef int (*pfunc)(int);
pfunc a[10];
2)、定義一個有10個指針的數組,該指針指向一個函數,該函數有一個函數指針(不帶參數,返回值為空)參數,並返回空。
第一種方法:void (*a[10])(void (*)(void));
第二種方法:typedef void (*pfuncParam)(void);
typedef void (*pfunc)(pfuncParam);
pfunc a[10];
3)、一個指向有10個函數指針(不帶參數,返回值為double)數組的指針
第一種方法:double (*)(void) (*p)[10];
第二種方法:typedef double (*pfunc)(void);
typedef pfunc (*pfuncParam)[10];
pfuncParam p;
從變量名看起,先往右,再往左,碰到一個圓括號就調轉閱讀的方向;括號內分析完就跳出括號,還是按先右后左的順序,如此循環,直到整個聲明分析完。舉例:
int (*func)(int *p);
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,
所以func是一個指向這類函數的指針,即函數指針,這類函數具有int*類型的形參,返回值類型是int。
int (*func[5])(int *);
func右邊是一個[]運算符,說明func是具有5個元素的數組;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數組的元素是函數類型的指針,它指向的函數具有int*類型的形參,
返回值類型為int。
也可以記住2個模式:
type (*)(....)函數指針
type (*)[]數組指針
**********************************************
finally
typedef 使用最多的地方是創建易於記憶的類型名,用它來歸檔程序員的意圖。類型出現在所聲明的變量名字中,位於 ''typedef'' 關鍵字右邊。例如:
typedef int size;此聲明定義了一個 int 的同義字,名字為 size。注意 typedef 並不創建新的類型。它僅僅為現有類型添加一個同義字。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();std::vector <size> vs; typedef 還可以掩飾符合類型,如指針和數組。例如,你不用象下面這樣重復定義有 81 個字符元素的數組:
char line[81];char text[81];定義一個 typedef,每當要用到相同類型和大小的數組時,可以這樣:
typedef char Line[81]; Line text, secondline;getline(text);同樣,可以象下面這樣隱藏指針語法:
typedef char * pstr;int mystrcmp(pstr, pstr);這里將帶我們到達第一個 typedef 陷阱。標准函數 strcmp()有兩個‘const char *'類型的參數。因此,它可能會誤導人們象下面這樣聲明 mystrcmp():
int mystrcmp(const pstr, const pstr); 這是錯誤的,按照順序,‘const pstr'被解釋為‘char * const'(一個指向 char 的常量指針),而不是‘const char *'(指向常量 char 的指針)。這個問題很容易解決:
typedef const char * cpstr; int mystrcmp(cpstr, cpstr); // 現在是正確的記住:不管什么時候,只要為指針聲明 typedef,那么都要在最終的 typedef 名稱中加一個 const,以使得該指針本身是常量,而不是對象。
代碼簡化
上面討論的 typedef 行為有點像 #define 宏,用其實際類型替代同義字。不同點是 typedef 在編譯時被解釋,因此讓編譯器來應付超越預處理器能力的文本替換。例如:
typedef int (*PF) (const char *, const char *);這個聲明引入了 PF 類型作為函數指針的同義字,該函數有兩個 const char * 類型的參數以及一個 int 類型的返回值。如果要使用下列形式的函數聲明,那么上述這個 typedef 是不可或缺的:
PF Register(PF pf);Register() 的參數是一個 PF 類型的回調函數,返回某個函數的地址,其署名與先前注冊的名字相同。做一次深呼吸。下面我展示一下如果不用 typedef,我們是如何實現這個聲明的:
int (*Register (int (*pf)(const char *, const char *))) (const char *, const char *); 很少有程序員理解它是什么意思,更不用說這種費解的代碼所帶來的出錯風險了。顯然,這里使用 typedef 不是一種特權,而是一種必需。持懷疑態度的人可能會問:“OK,有人還會寫這樣的代碼嗎?”,快速瀏覽一下揭示 signal()函數的頭文件 <csinal>,一個有同樣接口的函數。
typedef 和存儲類關鍵字(storage class specifier)
這種說法是不是有點令人驚訝,typedef 就像 auto,extern,mutable,static,和 register 一樣,是一個存儲類關鍵字。這並是說 typedef 會真正影響對象的存儲特性;它只是說在語句構成上,typedef 聲明看起來象 static,extern 等類型的變量聲明。下面將帶到第二個陷阱:
typedef register int FAST_COUNTER; // 錯誤編譯通不過。問題出在你不能在聲明中有多個存儲類關鍵字。因為符號 typedef 已經占據了存儲類關鍵字的位置,在 typedef 聲明中不能用 register(或任何其它存儲類關鍵字)。
促進跨平台開發
typedef 有另外一個重要的用途,那就是定義機器無關的類型,例如,你可以定義一個叫 REAL 的浮點類型,在目標機器上它可以i獲得最高的精度:
typedef long double REAL; 在不支持 long double 的機器上,該 typedef 看起來會是下面這樣:
typedef double REAL; 並且,在連 double 都不支持的機器上,該 typedef 看起來會是這樣: 、
typedef float REAL; 你不用對源代碼做任何修改,便可以在每一種平台上編譯這個使用 REAL 類型的應用程序。唯一要改的是 typedef 本身。在大多數情況下,甚至這個微小的變動完全都可以通過奇妙的條件編譯來自動實現。不是嗎? 標准庫廣泛地使用 typedef 來創建這樣的平台無關類型:size_t,ptrdiff 和 fpos_t 就是其中的例子。此外,象 std::string 和 std::ofstream 這樣的 typedef 還隱藏了長長的,難以理解的模板特化語法,例如:basic_string<char, char_traits<char>,allocator<char>> 和 basic_ofstream<char, char_traits<char>>。