typedef和#define 详解
1 typedef语句是在编译过程中被解析的,而#define是在编译之前的预处理过程中被解析的。#define所进行的只是对自定义别名的简单替换,
而typedef则要灵活得多。总的来说,typedef可以做到#define所能做的所有事情,而且可以做得更好。 3 #define比较特别的一点是它可以用一个自定义的符号名去代替一个value并且可以定义一个类似于函数的宏,而typedef不可以。
但是在C++中并不推荐这么做,因为这些行为会导致许多难以察觉的问题,一般用const常量和inline函数来实现#define的这种功能。 5 现在来看一下typedef和#define的重要区别: 7 首先,typedef可以看作是是基于基本类型创建了一种新的复合(或是简单)类型,它自定义的名字有着类型名(如int)所有的特点,
而#define只是简单的符号替换。如下例所示: 9 #define dmyint int* 11 typedef int* tmyint; 15 tmyint a,b; 17 dmyint c,d; 19 上面这个程序片段中的a,b,c都是int型的指针,而d则是int型的变量。因为上面a,b,c,d的定义展开后如下: 21 int *a, *b; 23 int* c,d; 25 从这个例子可以清楚地看到typedef的灵活性。 其次,typedef常常用于某些复杂类型的化简,而#define不可。如: 29 typedef char (*func)(int, char); 33 char test(int k, char c){…} 35 func f=test; 37 在这段程序中,typedef可以看作是创建了一个新的类型:一个指向返回值为char型,参数为int和char型的函数的指针。 41 注:实际上,typedef并不能创建新的类型,但是由于它定义的符号会进入编译器的符号表,所以事实上具有类型的所有外在特征,
为了方便起见,在本文中简单地用新类型来描述。
1. 基本解释 typedef为C语言的关键字,作用是为一种数据类型定义一个新名字。这里的数据类型包括内部数据类型(int,char等)和自定义的数据类型(struct等)。 在编程中使用typedef目的一般有两个,一个是给变量一个易记且意义明确的新名字,另一个是简化一些比较复杂的类型声明。 至于typedef有什么微妙之处,请你接着看下面对几个问题的具体阐述。 2. typedef & 结构的问题 当用下面的代码定义一个结构时,编译器报了一个错误,为什么呢?莫非C语言不允许在结构中包含指向它自己的指针吗?请你先猜想一下,然后看下文说明: typedef struct tagNode { char *pItem; pNode pNext; } *pNode; 答案与分析:
1、typedef的最简单使用 typedef long byte_4; 给已知数据类型long起个新名字,叫byte_4。 2、 typedef与结构结合使用 typedef struct tagMyStruct { int iNum; long lLength; } MyStruct; 这语句实际上完成两个操作: 1) 定义一个新的结构类型 struct tagMyStruct { int iNum; long lLength; }; 分析:tagMyStruct称为“tag”,即“标签”,实际上是一个临时名字,struct 关键字和tagMyStruct一起,构成了这个结构类型,不论是否有typedef,这个结构都存在。 我们可以用struct tagMyStruct varName来定义变量,但要注意,使用tagMyStruct varName来定义变量是不对的,因为struct 和tagMyStruct合在一起才能表示一
个结构类型。 2) typedef为这个新的结构起了一个名字,叫MyStruct。 typedef struct tagMyStruct MyStruct; 因此,MyStruct实际上相当于struct tagMyStruct,我们可以使用MyStruct varName来定义变量。 答案与分析 C语言当然允许在结构中包含指向它自己的指针,我们可以在建立链表等数据结构的实现上看到无数这样的例子,上述代码的根本问题在于typedef的应用。 根据我们上面的阐述可以知道:新结构建立的过程中遇到了pNext域的声明,类型是pNode,要知道pNode表示的是类型的新名字,那么在类型本身还没有建立完成的时候,
这个类型的新名字也还不存在,也就是说这个时候编译器根本不认识pNode。 解决这个问题的方法有多种: 1)、 typedef struct tagNode { char *pItem; struct tagNode *pNext; } *pNode; 2)、 typedef struct tagNode *pNode; struct tagNode { char *pItem; pNode pNext; }; 注意:在这个例子中,你用typedef给一个还未完全声明的类型起新名字。C语言编译器支持这种做法。 3)、规范做法: struct tagNode { char *pItem; struct tagNode *pNext; }; typedef struct tagNode *pNode; 3. typedef & #define的问题 有下面两种定义pStr数据类型的方法,两者有什么不同?哪一种更好一点? typedef char *pStr; #define pStr char *; 答案与分析: 通常讲,typedef要比#define要好,特别是在有指针的场合。请看例子: typedef char *pStr1; #define pStr2 char *; pStr1 s1, s2; pStr2 s3, s4; 在上述的变量定义中,s1、s2、s3都被定义为char *,而s4则定义成了char,不是我们所预期的指针变量,
根本原因就在于#define只是简单的字符串替换而typedef则是为一个类型起新名字。 #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); } 以下程序的输出结果是: 36。 因为如此原因,在许多C语言编程规范中提到使用#define定义时,如果定义中包含表达式,必须使用括号,则上述定义应该如下定义才对: #define f(x) (x*x) 当然,如果你使用typedef就没有这样的问题。 4. typedef & #define的另一例 下面的代码中编译器会报一个错误,你知道是哪个语句错了吗? typedef char * pStr; char string[4] = "abc"; const char *p1 = string; const pStr p2 = string; p1++; p2++; 答案与分析: 是p2++出错了。这个问题再一次提醒我们:typedef和#define不同,它不是简单的文本替换。上述代码中const pStr p2并不等于const char * p2。
const pStr p2和const long x本质上没有区别,都是对变量进行只读限制,只不过此处变量p2的数据类型是我们自己定义的而不是系统固有类型而已。
因此,const pStr p2的含义是:限定数据类型为char *的变量p2为只读,因此p2++错误。 (注:关于const的限定内容问题,在本系列第二篇有详细讲解)。 #define与typedef引申谈 1) #define宏定义有一个特别的长处:可以使用 #ifdef ,#ifndef等来进行逻辑判断,还可以使用#undef来取消定义。 2) typedef也有一个特别的长处:它符合范围规则,使用typedef定义的变量类型其作用范围限制在所定义的函数或者文件内(取决于此变量定义的位置),
而宏定义则没有这种特性。 5. typedef & 复杂的变量声明 在编程实践中,尤其是看别人代码的时候,常常会遇到比较复杂的变量声明,使用typedef作简化自有其价值,比如: 下面是三个变量的声明,我想使用typdef分别给它们定义一个别名,请问该如何做? >1:int *(*a[5])(int, char*); >2:void (*b[10]) (void (*)()); >3. doube(*)() (*pa)[9]; 答案与分析: 对复杂变量建立一个类型别名的方法很简单,你只要在传统的变量声明表达式里用类型名替代变量名,然后把关键字typedef加在该语句的开头就行了。 (注:如果你对有些变量的声明语法感到难以理解,请参阅本系列第十篇的相关内容)。 >1:int *(*a[5])(int, char*); //pFun是我们建的一个类型别名 typedef int *(*pFun)(int, char*); //使用定义的新类型来声明对象,等价于int* (*a[5])(int, char*); pFun a[5]; >2:void (*b[10]) (void (*)()); //首先为上面表达式蓝色部分声明一个新类型 typedef void (*pFunParam)(); //整体声明一个新类型 typedef void (*pFun)(pFunParam); //使用定义的新类型来声明对象,等价于void (*b[10]) (void (*)()); pFun b[10]; >3. doube(*)() (*pa)[9]; //首先为上面表达式蓝色部分声明一个新类型 typedef double(*pFun)(); //整体声明一个新类型 typedef pFun (*pFunParam)[9]; //使用定义的新类型来声明对象,等价于doube(*)() (*pa)[9]; pFunParam pa;