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typedef的一些使用总结

程序员文章站 2024-03-23 13:54:58
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第一种用法:给变量定义别名

第二种用法:typedef 原变量类型 别名

[例1] typedef double MyDouble;  // 声明一个类型别名

[例2] typedef double* PMyDouble; // 声明一个类型别名

[例3] typedef int (Func)(int, int); // 声明一个函数类型

[例3] typedef int* Func(int);// 声明一个函数类型

[例4] typedef int (*PFunc)(int);// 声明一个函数指针类型

[例5] typedef    int   A[5];

[例6] typedef    int   (*A)[5]; (注意与typedef    int*    A[5]; 区分)

[例7] typedef   struct _Foo_t    Foo_t;

[例8] typedef   struct { ... // }   Foo_t;

函数指针的使用-当返回值的时候


typedef 行为有点像 #define 宏,用其实际类型替代同义字。

不同点:typedef 在编译时被解释,因此让编译器来应付超越预处理器能力的文本替换

第一种用法:给变量定义别名

typedef struct{ 
int a; 
int b; 
}MyStruct; 

//这里把一个未命名结构直接取了一个叫MyStruct的别名, 这样如果你想定义结构的实例的时候就可以这样: 
//MyStruct mst;

第二种用法:typedef 原变量类型 别名

简单的函数指针的用法

//形式1:返回类型(*函数名)(参数表)

char(*pFun)(int);    //定义了一个函数指针变量pFun,我们还无法使用这个指针,因为我们还未对它进行赋值.

//typedef char(*pFun)(int)   //跟上一行功能等同

/*typedef的功能是定义新的类型。第一句就是定义了一种pFun的类型,并定义这种类型为指向某种函数的指针,这种函数以一个int为参数并返回char类型。*/

char glFun(int a){return 'a';}

void main()

{

pFun = glFun;

(*pFun)(2);

}

第一行定义了一个指针变量pFun.它是一个指向某种函数的指针,这种函数参数是一个int类型,返回值是char类型。只有第一句我们还无法使用这个指针,因为我们还未对它进行赋值。

第二行定义了一个函数glFun().该函数正好是一个以int为参数返回char的函数。我们要从指针的层次上理解函数-函数的函数名实际上就是一个指针,函数名指向该函数的代码在内存中的首地址

 1 #include<iostream.h>
 2 #include<stdio.h>
 3 
 4 typedef int (*FP_CALC)(int, int);
 5 //注意这里不是函数声明而是函数定义,它是一个地址,你可以直接输出add看看
 6 int add(int a, int b)
 7 {
 8      return a + b;
 9 }
10 int sub(int a, int b)
11 {
12      return a - b;
13 }
14 int mul(int a, int b)
15 {
16      return a * b;
17 }
18 int div(int a, int b)
19 {
20      return b? a/b : -1;
21 }
22 //定义一个函数,参数为op,返回一个指针。该指针类型为 拥有两个int参数、
23 //返回类型为int 的函数指针。它的作用是根据操作符返回相应函数的地址
24 FP_CALC calc_func(char op)
25 {
26      switch (op)
27      {
28      case '+': return add;//返回函数的地址
29      case '-': return sub;
30      case '*': return mul;
31      case '/': return div;
32      default:
33          return NULL;
34      }
35      return NULL;
36 }
37 //s_calc_func为函数,它的参数是 op,
38 //返回值为一个拥有 两个int参数、返回类型为int 的函数指针
39 int (*s_calc_func(char op)) (int, int)
40 {
41      return calc_func(op);
42 } 
43 //最终用户直接调用的函数,该函数接收两个int整数,和一个算术运算符,返回两数的运算结果
44 int calc(int a, int b, char op)
45 {
46      FP_CALC fp = calc_func(op); //根据预算符得到各种运算的函数的地址
47          int (*s_fp)(int, int) = s_calc_func(op);//用于测试
48 // ASSERT(fp == s_fp);   // 可以断言这俩是相等的
49      if (fp) return fp(a, b);//根据上一步得到的函数的地址调用相应函数,并返回结果
50      else return -1;
51 }
52 
53 void main()
54 {   
55     int a = 100, b = 20;
56 
57      printf("calc(%d, %d, %c) = %d\n", a, b, '+', calc(a, b, '+'));
58      printf("calc(%d, %d, %c) = %d\n", a, b, '-', calc(a, b, '-'));
59      printf("calc(%d, %d, %c) = %d\n", a, b, '*', calc(a, b, '*'));
60      printf("calc(%d, %d, %c) = %d\n", a, b, '/', calc(a, b, '/'));
61 }

C语言语法简单,但内涵却博大精深;如果在学习时只是止步于表面,那么往往后期会遇到很多困 难。typedef是C语言中一个很好用的工具,大量存在于已有代码中,特别值得一提的是:C++标准库实现中更是对typedef有着大量的使用。但很 多初学者对其的理解仅局限于:typedef用来定义一个已有类型的"别名(alias)"。正是因为有了这样的理解,才有了后来初学者在typedef int myint和typedef myint int之间的犹豫不决。很多国内大学的C语言课之授课老师也都是如是说的,或者老师讲的不够透彻,导致学生们都是如是理解的。我这里想结合C语言标准文档 以及一些代码实例,也说说typedef。

int    *p;

这样的代码是C语言中最最基础的一个语句了,大家都知道这个语句声明了一个变量p,其类型是指向整型的指针(pointer to int);如果在这个声明的前面加上一个typedef后,整个语义(semantics)又会是如何改变的呢?

typedef  int    *p;

我们先来看看C99标准中关于typedef是如何诠释的?C99标准中这样一小段精辟的描 述:"In a declaration whose storage-class specifier is typedef, each declarator defines an identifier to be a typedef name that denotes the type specified for the identifier in the way described in xx"。

参照这段描述,并拿typedef  int    *p作为例子来理解:在一个声明中,如果有存储类说明符typedef的修饰,标识符p将被定义为了一个typedef name,这个typedef name表示(denotes)一个类型,什么类型呢?就是int *p这个声明(declarator)中标识符(indentifier)p的类型(int*)。

再比对一下两个声明:

int    *p;

typedef  int    *p;

是不是有点"茅舍顿开"的感觉,int *p中, p是一个变量,其类型为pointer to int;在int *p前面增加一个typedef后,p变为一个typedef-name(类型名字)此时p可以当做一种类型来使用了,这个typedef-name(类型名字)所表示的类型就是int *p声明式中p的类型(int*)。说句白话,typedef让p去除了普通变量的身份,摇身一变,变成了p的类型的一个typedef-name(类型名字)了。

为了巩固上面的理解,我们再来看看"C语言参考手册(C: A Reference Manual)"中的说法:任何declarator(如typedef int   *p)中的indentifier(如p)定义为typedef-name, 其(指代p)表示的类型是declarator为正常变量声明(指代int  *p)的那个标识符(指代p)的类型(int*)。有些绕嘴,不过有例子支撑:

[例1] typedef double MyDouble;  // 声明一个类型别名

分析:

去掉typedef ,得到正常变量声明=> double MyDouble;

变量MyDouble的类型为double;

=> "typedef double MyDouble"中MyDouble是类型double的一个typedef-name。

MyDouble md; <=> d是一个double类型的变量

[例2] typedef double* PMyDouble; // 声明一个类型别名

分析:

去掉typedef  ,得到正常变量声明=> double* PMyDouble;

变量PMyDouble的类型为double*,即pointer to double;

=> "typedef double *PMyDouble"中PMyDouble是类型double*的一个typedef-name(类型名字)。

PMyDouble pmd; <=> pmd是一个pointer to double的变量

 

[例3] typedef int (Func)(int, int); // 声明一个函数类型

int add(int a, int b) 
{
    return a + b;
}

typedef int (PTypeFun1)(int, int); // 声明一个函数类型
typedef int (*PTypeFun2)(int, int); // 声明一个函数指针类型
int (*padd)(int, int); // 传统形式,定义一个函数指针变量
  
int main() 
{
    PTypeFun1 *pTypeAdd1 = add;
    PTypeFun2 pTypeAdd2 = add;
    padd = add;
    cout << pTypeAdd1(1, 2) << endl;
    cout << pTypeAdd2(1, 2) << endl;
    cout << padd(1, 2) << endl;
    return 0;
}

分析:

去掉typedef  ,得到正常变量声明=> int Func(int, int);

变量Func的类型为一个函数标识符,该函数返回值类型为int,参数类型为int, int;

=> "typedef int Func(int, int)"中Func是函数类型(函数返回值类型为int,参数类型为int)的一个typedef-name

Func    *fptr; <=> fptr是一个pointer to function with two int parameter, returning a int

Func     f;   这样的声明意义就不大了。

[例3] typedef int* Func(int);// 声明一个函数类型

分析:

去掉typedef  ,得到正常变量声明=> int* Func(int);

变量Func的类型为一个函数标识符,该函数返回值类型为int*,参数类型为int;

=> "typedef int* Func(int)"中Func是函数类型(函数返回值类型为int*,参数类型为int)的一个typedef-name

Func    *fptr; <=> fptr是一个pointer to function with one int parameter, returning a pointer to int

Func     f;   这样的声明意义就不大了。

[例4] typedef int (*PFunc)(int);// 声明一个函数指针类型

分析:

去掉typedef  ,得到正常变量声明=> int (*PFunc)(int);

变量PFunc的类型为一个函数指针,指向的返回值类型为int,参数类型为int的函数原型;

=> "typedef int (*PFunc)(int)"中PFunc是函数指针类型(该指针类型指向返回值类型为int,参数类型为int的函数)的一个typedef-name。

PFunc     fptr; <=> fptr是一个pointer to function with one int parameter, returning int

[例5] typedef    int   A[5];

分析:

去掉typedef ,得到正常变量声明 => int   A[5];

变量A的类型一个含有5个元素的整型数组

=> "typedef    int   A[5]"中A是含有5个元素的数组类型的一个typedef-name。

A   a = {3, 4, 5, 7, 8};

A   b = { 3, 4, 5, 7, 8, 9}; /* 会给出Warning: excess elements in array initializer */

[例6] typedef    int   (*A)[5]; (注意与typedef    int*    A[5]; 区分)

分析:

去掉typedef ,得到正常变量声明 => int   (*A)[5];

变量A的类型pointer to an array with 5 int elements

=> "typedef    int   (*A)[5]"中A是"pointer to an array with 5 int elements"的一个typedef-name

int   c[5] = {3, 4, 5, 7, 8};  

A    a = &c;

printf("%d\n", (*a)[0]); /* output: 3 */

如果这样赋值:

int   c[6] = {3, 4, 5, 7, 8, 9};  

A    a = &c; /* 会有Warning: initialization from incompatible pointer type */

[例7] typedef   struct _Foo_t    Foo_t;

分析:

去掉typedef ,得到正常变量声明 => struct _Foo_t Foo_t;

变量Foo_t的类型为struct _Foo_t;

=> "typedef struct _Foo_t Foo_t"中Foo_t是"struct _Foo_t"的一个typedef-name

[例8] typedef   struct { ... // }   Foo_t;

分析:

去掉typedef ,得到正常变量声明 => struct { ... // }   Foo_t;

变量Foo_t的类型为struct { ... // } ;

=> "typedef   struct { ... // }   Foo_t "中Foo_t是"struct { ... // }"的一个typedef-name

这里struct {...//}是一个无"标志名称(tag name)"的结构体声明。

函数指针的使用-当返回值的时候

#include <stdio.h>
 
void FunA() {
    printf("call FunA\n");
}
 
void FunB(int n) {
    printf("call FunB. n is : %d\n", n);
}
 
typedef void (*PtrFunA)();
typedef void (*PtrFunB)(int);
 
// 函数指针作为函数参数使用
void usePtrFunA(PtrFunA p) {
    p();
}
 
void usePtrFunB(PtrFunB p, int n) {
    p(n);
}
 
//下面这种语法编译器已经无法识别了
//(void (*PtrFunA)()) getPtrFunA2() {
//    return FunA;
//}
 
// 函数指针作为函数返回值使用 
PtrFunA getPtrFunA() {
    PtrFunA p = FunA;
    return p;
}
 
PtrFunB getPtrFunB() {
    PtrFunB p = FunB;
    return p;
}
 
int main() {
    // 获取 FunA 函数的函数指针
    PtrFunA a = getPtrFunA();
    // 使用 FunA 函数的函数指针
    usePtrFunA(a);
 
    // 获取 FunB 函数的函数指针
    PtrFunB b = getPtrFunB();
    // 使用 FunB 函数的函数指针
    usePtrFunB(b, 1);
    return 0;
}

参考资料:

1、"ISOIEC-98991999(E)--Proamgrming Languages--C"之Page 123;

2、C语言参考手册(中文版) 之 Pag

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