typedef爲C語言的關鍵字,作用是爲一種數據類型定義一個新名字。這裏的數據類型包括內部數據類型(int,char等)和自定義的數據類型(struct等)。
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複雜的類型聲明。
至於typedef有什麼微妙之處,請你接着看下面對幾個問題的具體闡述。
2. typedef & 結構的問題
當用下面的代碼定義一個結構時,編譯器報了一個錯誤,爲什麼呢?莫非C語言不允許在結構中包含指向它自己的指針嗎?請你先猜想一下,然後看下文說明:
typedef struct tagNode { char *pItem; pNode pNext; } *pNode; |
答案與分析:
1、typedef的最簡單使用
typedef long byte_4; |
給已知數據類型long起個新名字,叫byte_4。
2、 typedef與結構結合使用
typedef struct tagMyStruct { int iNum; long lLength; } MyStruct; |
這語句實際上完成兩個操作:
1) 定義一個新的結構類型
struct tagMyStruct { int iNum; long lLength; }; |
分析:tagMyStruct稱爲“tag”,即“標籤”,實際上是一個臨時名字,struct 關鍵字和tagMyStruct一起,構成了這個結構類型,不論是否有typedef,這個結構都存在。
我們可以用struct tagMyStruct varName來定義變量,但要注意,使用tagMyStruct varName來定義變量是不對的,因爲struct 和tagMyStruct合在一起才能表示一個結構類型。
2) typedef爲這個新的結構起了一個名字,叫MyStruct。
typedef struct tagMyStruct MyStruct; |
因此,MyStruct實際上相當於struct tagMyStruct,我們可以使用MyStruct varName來定義變量。
答案與分析
C語言當然允許在結構中包含指向它自己的指針,我們可以在建立鏈表等數據結構的實現上看到無數這樣的例子,上述代碼的根本問題在於typedef的應用。
根據我們上面的闡述可以知道:新結構建立的過程中遇到了pNext域的聲明,類型是pNode,要知道pNode表示的是類型的新名字,那麼在類型本身還沒有建立完成的時候,這個類型的新名字也還不存在,也就是說這個時候編譯器根本不認識pNode。
解決這個問題的方法有多種:
1)、
typedef struct tagNode { char *pItem; struct tagNode *pNext; } *pNode; |
2)、
typedef struct tagNode *pNode; struct tagNode { char *pItem; pNode pNext; }; |
注意:在這個例子中,你用typedef給一個還未完全聲明的類型起新名字。C語言編譯器支持這種做法。
3)、規範做法:
struct tagNode { char *pItem; struct tagNode *pNext; }; typedef struct tagNode *pNode; |
3. typedef & #define的問題
有下面兩種定義pStr數據類型的方法,兩者有什麼不同?哪一種更好一點?
typedef char *pStr; #define pStr char *; |
答案與分析:
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都被定義爲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則是爲一個類型起新名字。
#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); } |
以下程序的輸出結果是: 36。
因爲如此原因,在許多C語言編程規範中提到使用#define定義時,如果定義中包含表達式,必須使用括號,則上述定義應該如下定義纔對:
#define f(x) (x*x) |
當然,如果你使用typedef就沒有這樣的問題。
4. typedef & #define的另一例
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++; |
答案與分析:
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:限定數據類型爲char *的變量p2爲只讀,因此p2++錯誤。
(注:關於const的限定內容問題,在本系列第二篇有詳細講解)。
#define與typedef引申談
1) #define宏定義有一個特別的長處:可以使用 #ifdef ,#ifndef等來進行邏輯判斷,還可以使用#undef來取消定義。
2) typedef也有一個特別的長處:它符合範圍規則,使用typedef定義的變量類型其作用範圍限制在所定義的函數或者文件內(取決於此變量定義的位置),而宏定義則沒有這種特性。
5. typedef & 複雜的變量聲明
在編程實踐中,尤其是看別人代碼的時候,常常會遇到比較複雜的變量聲明,使用typedef作簡化自有其價值,比如:
下面是三個變量的聲明,我想使用typdef分別給它們定義一個別名,請問該如何做?
>1:int *(*a[5])(int, char*); >2:void (*b[10]) (void (*)()); >3. doube(*)() (*pa)[9]; |
答案與分析:
對複雜變量建立一個類型別名的方法很簡單,你只要在傳統的變量聲明表達式裏用類型名替代變量名,然後把關鍵字typedef加在該語句的開頭就行了。
(注:如果你對有些變量的聲明語法感到難以理解,請參閱本系列第十篇的相關內容)。
>1:int *(*a[5])(int, char*); //pFun是我們建的一個類型別名 typedef int *(*pFun)(int, char*); //使用定義的新類型來聲明對象,等價於int* (*a[5])(int, char*); pFun a[5]; >2:void (*b[10]) (void (*)()); //首先爲上面表達式藍色部分聲明一個新類型 typedef void (*pFunParam)(); //整體聲明一個新類型 typedef void (*pFun)(pFunParam); //使用定義的新類型來聲明對象,等價於void (*b[10]) (void (*)()); pFun b[10]; >3. doube(*)() (*pa)[9]; //首先爲上面表達式藍色部分聲明一個新類型 typedef double(*pFun)(); //整體聲明一個新類型 typedef pFun (*pFunParam)[9]; //使用定義的新類型來聲明對象,等價於doube(*)() (*pa)[9]; pFunParam pa; |