【C語言-typedef的用法和注意事項】
C語言允許使用者使用 typedef 關鍵字來定義自己習慣的資料型別名稱,來替代系統預設的基本型別名稱、陣列型別名稱、指標型別名稱與使用者自定義的結構型名稱、共用型名稱、列舉型名稱等。一旦使用者在程式中定義了自己的資料型別名稱,就可以在該程式中用自己的資料型別名稱來定義變數的型別、陣列的型別、指標變數的型別與函式的型別等。
例如,C 語言在 C99 之前並未提供布林型別,但我們可以使用 typedef 關鍵字來定義一個簡單的布林型別,如下面的程式碼所示:
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typedef int BOOL; #define TRUE 1 #define FALSE 0
定義好之後,就可以像使用基本型別資料一樣使用它了,如下面的程式碼所示:
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BOOL bflag=TRUE;
typedef的4種用法
在實際使用中,typedef 的應用主要有如下4種。
1) 為基本資料型別定義新的型別名
也就是說,系統預設的所有基本型別都可以利用 typedef 關鍵字來重新定義型別名,示例程式碼如下所示:
- typedef unsigned int COUNT;
而且,我們還可以使用這種方法來定義與平臺無關的型別。比如,要定義一個叫 REAL 的浮點型別,在目標平臺一上,讓它表示最高精度的型別,即:
- typedef long double REAL;
在不支援 long double 的平臺二上,改為:
- typedef double REAL;
甚至還可以在連 double 都不支援的平臺三上,改為:
- typedef float REAL;
這樣,當跨平臺移植程式時,我們只需要修改一下 typedef 的定義即可,而不用對其他原始碼做任何修改。其實,標準庫中廣泛地使用了這個技巧,比如 size_t 在 VC++2010 的 crtdefs.h 檔案中的定義如下所示:
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#ifndef _SIZE_T_DEFINED #ifdef _WIN64 typedef unsigned __int64 size_t; #else typedef _W64 unsigned
2) 為自定義資料型別(結構體、共用體和列舉型別)定義簡潔的型別名稱
以結構體為例,下面我們定義一個名為 Point 的結構體:
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struct Point { double x; double y; double z; };
在呼叫這個結構體時,我們必須像下面的程式碼這樣來呼叫這個結構體:
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struct Point oPoint1={100,100,0}; struct Point oPoint2;
在這裡,結構體 struct Point 為新的資料型別,在定義變數的時候均要向上面的呼叫方法一樣有保留字 struct,而不能像 int 和 double 那樣直接使用 Point 來定義變數。現在,我們利用 typedef 定義這個結構體,如下面的程式碼所示:
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typedef struct tagPoint { double x; double y; double z; } Point;
在上面的程式碼中,實際上完成了兩個操作:
1、定義了一個新的結構型別,程式碼如下所示:
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struct tagPoint { double x; double y; double z; } ;
其中,struct 關鍵字和 tagPoint 一起構成了這個結構型別,無論是否存在 typedef 關鍵字,這個結構都存在。
2、使用 typedef 為這個新的結構起了一個別名,叫 Point,即:
- typedef struct tagPoint Point
因此,現在你就可以像 int 和 double 那樣直接使用 Point 定義變數,如下面的程式碼所示:
- Point oPoint1={100,100,0};
- Point oPoint2;
為了加深對 typedef 的理解,我們再來看一個結構體例子,如下面的程式碼所示:
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typedef struct tagNode { char *pItem; pNode pNext; } *pNode;
從表面上看,上面的示例程式碼與前面的定義方法相同,所以應該沒有什麼問題。但是編譯器卻報了一個錯誤,為什麼呢?莫非 C 語言不允許在結構中包含指向它自己的指標?
其實問題並非在於 struct 定義的本身,大家應該都知道,C 語言是允許在結構中包含指向它自己的指標的,我們可以在建立連結串列等資料結構的實現上看到很多這類例子。那問題在哪裡呢?其實,根本問題還是在於 typedef 的應用。
在上面的程式碼中,新結構建立的過程中遇到了 pNext 宣告,其型別是 pNode。這裡要特別注意的是,pNode 表示的是該結構體的新別名。於是問題出現了,在結構體型別本身還沒有建立完成的時候,編譯器根本就不認識 pNode,因為這個結構體型別的新別名還不存在,所以自然就會報錯。因此,我們要做一些適當的調整,比如將結構體中的 pNext 宣告修改成如下方式:
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typedef struct tagNode { char *pItem; struct tagNode *pNext; } *pNode;
或者將 struct 與 typedef 分開定義,如下面的程式碼所示:
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typedef struct tagNode *pNode; struct tagNode { char *pItem; pNode pNext; };
在上面的程式碼中,我們同樣使用 typedef 給一個還未完全宣告的型別 tagNode 起了一個新別名。不過,雖然 C 語言編譯器完全支援這種做法,但不推薦這樣做。建議還是使用如下規範定義方法:
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struct tagNode { char *pItem; struct tagNode *pNext; }; typedef struct tagNode *pNode;
3) 為陣列定義簡潔的型別名稱
它的定義方法很簡單,與為基本資料型別定義新的別名方法一樣,示例程式碼如下所示:
- typedef int INT_ARRAY_100[100];
- INT_ARRAY_100 arr;
4) 為指標定義簡潔的名稱
對於指標,我們同樣可以使用下面的方式來定義一個新的別名:
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typedef char* PCHAR; PCHAR pa;
對於上面這種簡單的變數宣告,使用 typedef 來定義一個新的別名或許會感覺意義不大,但在比較複雜的變數宣告中,typedef 的優勢馬上就體現出來了,如下面的示例程式碼所示:
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int *(*a[5])(int,char*);
對於上面變數的宣告,如果我們使用 typdef 來給它定義一個別名,這會非常有意義,如下面的程式碼所示:
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// PFun是我們建立的一個類型別名 typedef int *(*PFun)(int,char*); // 使用定義的新型別來宣告物件,等價於int*(*a[5])(int,char*); PFun a[5];
小心使用 typedef 帶來的陷阱
接下來看一個簡單的 typedef 使用示例,如下面的程式碼所示:
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typedef char* PCHAR; int strcmp(const PCHAR,const PCHAR);
在上面的程式碼中,“const PCHAR” 是否相當於 “const char*” 呢?
答案是否定的,原因很簡單,typedef 是用來定義一種型別的新別名的,它不同於巨集,不是簡單的字串替換。因此,“const PCHAR”中的 const 給予了整個指標本身常量性,也就是形成了常量指標“char*const(一個指向char的常量指標)”。即它實際上相當於“char*const”,而不是“const char*(指向常量 char 的指標)”。當然,要想讓 const PCHAR 相當於 const char* 也很容易,如下面的程式碼所示:
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typedef const char* PCHAR; int strcmp(PCHAR, PCHAR);
其實,無論什麼時候,只要為指標宣告 typedef,那麼就應該在最終的 typedef 名稱中加一個 const,以使得該指標本身是常量。
還需要特別注意的是,雖然 typedef 並不真正影響物件的儲存特性,但在語法上它還是一個儲存類的關鍵字,就像 auto、extern、static 和 register 等關鍵字一樣。因此,像下面這種宣告方式是不可行的:
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typedef static int INT_STATIC;
不可行的原因是不能宣告多個儲存類關鍵字,由於 typedef 已經佔據了儲存類關鍵字的位置,因此,在 typedef 宣告中就不能夠再使用 static 或任何其他儲存類關鍵字了。當然,編譯器也會報錯,如在 VC++2010 中的報錯資訊為“無法指定多個儲存類”。
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