DStypedeftypedef数据结构.docx
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DStypedeftypedef数据结构.docx
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DStypedeftypedef数据结构
数据结构之——DS_typedef
…….Austainfel
一、typedef——来源、
二、typedef——语法描述
1.格式:
typedef类型名称类型标识符;
2.定义新的类型名称后,可像基本数据类型来定义变量
3.typedef的主要应用有如下的几种形式
1.为基本数据类型定义新的类型名
2.为自定义数据类型(结构体、公用体和枚举类型)定义简洁的类型名称
3.为数组定义简洁的类型名称
4.为指针定义简洁的名称(数据指针定义新的名称、函数指针定义新的名称)
三、typedef——案例
四、typedef——与define、#const
五、宏定义
1.typedef——来源
现实生活中,信息的概念可能是长度,数量和面积等。
在C语言中,信息被抽象为int、float和double等基本数据类型。
从基本数据类型名称上,不能够看出其所代表的物理属性,并且int、float和double为系统关键字,不可以修改。
为了解决用户自定义数据类型名称的需求,C语言中引入类型重定义语句typedef,可以为数据类型定义新的类型名称,从而丰富数据类型所包含的属性信息。
一种在计算机编程语言中用来声明自定义数据类型、声明定义一个结构体,较好地体现程序的模块化结构,使程序美观、可读性、代码更健壮。
。
创建平台无关类型,隐藏复杂和难以理解的语法。
使用typedef可编写出更美观和可读的代码。
typedef能隐藏笨拙的语法构造以及平台相关的数据类型,增强可移植性和未来的可维护性。
2.typedef——语法描述
一、格式:
typedef类型名称类型标识符;
注“typedef”系统保留字
“类型名称”已知数据类型名称(基本数据类型、用户自定义数据类型)
“类型标识符”新的类型名称
例:
typedefdoubleLENGTH;
二、定义新的类型名称后,可像基本数据类型来定义变量
例:
typedefintCOUNT;
intb;
COUNTc;
注此声明定义了一个int的同义字,名字为COUNT。
typedef并不创建新的类型,仅仅为现有类型添加一个同义字。
可以在任何需要int的上下文中使用COUNT。
三、typedef的主要应用有如下的几种形式
为基本数据类型定义新的类型名
例:
typedefintCOUNT;
typedefdoubleAREA;
目的丰富数据类型中包含的属性信息、系统移植的需要
为自定义数据类型(结构体、公用体和枚举类型)定义简洁的类型名称
例:
typedefstruct
{
doublex;
doubley;
doublez;
}Point;
PointNeed_Point;
为数组定义简洁的类型名称
例:
inta[10],b[10],c[10],d[10];//(定义三个长度为5的整型数组)
TypedefintINT_ARRAY[10];//0为数组的长度
INT_ARRAYa,b,c;
(INT_ARRAY_10为新的类型名,以10为数组的长度a,b,c均是长度为10的整型数组)
为指针定义简洁的名称(数据指针定义新的名称、函数指针定义新的名称)
例:
typedefchar*STRING;
STRINGcsName={“Jhon”};
typedefint(*MyFUN)(inta,intb);//MyFUN代表int*XFunction(inta,intb)
//类型指针的新名称)
typedefint(*MyFUN)(inta,intb);
intMax(inta,intb);
MyFUN*pMyFun;
pMyFun=Max;
例:
typedefchar*pstr;
intmystrcmp(pstr,pstr);
typedefconstchar*pstr;
//错误写法:
intmystrcmp(constpstr,constpstr);
目的typedef可掩饰复合类型如:
指针和数组。
注意
1)typedef的目的是为已知数据类型增加一个新的名称。
因此并没有引入新的数据类型。
2)typedef只适于类型名称定义,不适合变量的定义。
3)typedef与#define具有相似的之处,但是实质不同。
提示
【#defineAREAdouble与typedefdoubleAREA可达到相同效果,但实质不同。
【#define为预编译处理命令,主要定义常量,此常量可以为任何的字符及其组合,在编译之前,将此常量出现的所有位置,用其代表的字符或字符组合无条件的替换,然后进行编译。
【typedef是为已知数据类型增加一个新名称,原理与使用int、double等保留字一致。
3.typedef——案例
一.基本概念剖析
int*(*a[5])(int,char*); //#1
void(*b[10])(void(*)());//#2
double(*)()(*pa)[9]; //#3
1.C语言中函数声明和数组声明。
函数声明一般是这样:
intfun(int,double);
对应函数指针(pointertofunction)的声明是这样:
int(*pf)(int,double);
可以这样使用:
pf=&fun; //赋值(assignment)操作
(*pf)(5,8.9);//函数调用操作
也请注意,C语言本身提供了一种简写方式如下:
pf=fun; //赋值(assignment)操作
pf(5,8.9); //函数调用操作
不过我本人不是很喜欢这种简写,它对初学者带来了比较多的迷惑。
数组声明一般是这样:
inta[5];
对于数组指针(pointertoarray)的声明是这样:
int(*pa)[5];
可以这样使用:
pa=&a; //赋值(assignment)操作
inti=(*pa)[2];//将a[2]赋值给i;
2.有了上面的基础,我们就可以对付开头的三只纸老虎了!
:
)这个时候你需要复习一下各种运算符的优先顺序和结合顺序了,顺便找本书看看就够了。
#1:
int*(*a[5])(int,char*);
首先看到标识符名a,“[]”优先级大于“*”,a与“[5]”先结合。
所以a是一个数组,这个数组有5个元素,每一个元素都是一个指针,
指针指向“(int,char*)”,对,指向一个函数,函数参数是“int,char*”,返回值是“int*”。
完毕,我们干掉了第一个纸老虎。
:
)
#2:
void(*b[10])(void(*)());
b是一个数组,这个数组有10个元素,每一个元素都是一个指针,指针指向一个函数,函数参数是“void(*)()”【注1】,返回值是“void”。
完毕!
注1:
这个参数又是一个指针,指向一个函数,函数参数为空,返回值是“void”。
#3:
double(*)()(*pa)[9];
pa是一个指针,指针指向一个数组,这个数组有9个元素,每一个元素都是“double(*)()”【也即一个指针,指向一个函数,函数参数为空,返回值是“double
---------------------------------------------------------------
#1:
int*(*a[5])(int,char*);
typedefint*(*PF)(int,char*);//PF是一个类型别名【注2】。
PFa[5];//跟int*(*a[5])(int,char*);的效果一样!
注2:
很多初学者只知道typedefchar*pchar;但是对于typedef的其它用法不太了解。
StephenBlaha对typedef用法做过一个总结:
“建立一个类型别名的方法很简单,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”。
#2:
void(*b[10])(void(*)());
typedefvoid(*pfv)();
typedefvoid(*pf_taking_pfv)(pfv);
pf_taking_pfvb[10];//跟void(*b[10])(void(*)());的效果一样!
#3.double(*)()(*pa)[9];
typedefdouble(*PF)();
typedefPF(*PA)[9];
PApa;//跟doube(*)()(*pa)[9];的效果一样!
3.const和volatile在类型声明中的位置。
在这里我只说const,volatile是一样的!
【注3】
注3:
顾名思义,volatile修饰的量就是很容易变化,不稳定的量,它可能被其它线程,操作系统,硬件等等在未知的时间改变,
所以它被存储在内存中,每次取用它的时候都只能在内存中去读取,它不能被编译器优化放在内部寄存器中。
类型声明中const用来修饰一个常量,我们一般这样使用:
const在前面:
constint;//int是const
constchar*;//char是const
char*const;//*(指针)是const
constchar*const;//char和*都是const
对初学者,constchar*和char*const是容易混淆的。
这需要时间的历练让你习惯它。
上面的声明有一个对等的写法:
const在后面:
intconst;//int是const
charconst*;//char是const
char*const;//*(指针)是const
charconst*const;//char和*都是const
第一次你可能不会习惯,但新事物如果是好的,我们为什么要拒绝它呢?
:
)const在后面有两个好处:
A.const所修饰的类型正好是在它前面的那一个。
如果这个好处还不能让你动心的话,那请看下一个!
B.我们很多时候会用到typedef的类型别名定义。
比如typedefchar*pchar,如果用const来修饰的话,
当const在前面的时候,就是constpchar,你会以为它就是constchar*,但是你错了,它的真实含义是char*const。
是不是让你大吃一惊!
但如果你采用const在后面的写法,意义就怎么也不会变,不信你试试!
不过,在真实项目中的命名一致性更重要。
你应该在两种情况下都能适应,并能自如的转换,公司习惯,
商业利润不论在什么时候都应该优先考虑!
不过在开始一个新项目的时候,你可以考虑优先使用const在后面的习惯用法。
二.Typedef声明有助于创建平台无关类型,甚至能隐藏复杂和难以理解的语法。
不管怎样,使用typedef能为代码带来意想不到的好处,通过本文你可以学习用typedef避免缺欠,从而使代码更健壮。
typedef声明,简称typedef,为现有类型创建一个新的名字。
比如人们常常使用typedef来编写更美观和可读的代码。
所谓美观,意指typedef能隐藏笨拙的语法构造以及平台相关的数据类型,从而增强可移植性和以及未来的可维护性。
本文下面将竭尽全力来揭示typedef强大功能以及如何避免一些常见的陷阱,如何创建平台无关的数据类型,隐藏笨拙且难以理解的语法.
typedef使用最多的地方是创建易于记忆的类型名,用它来归档程序员的意图。
类型出现在所声明的变量名字中,位于typedef关键字右边。
例如:
typedefintsize;
此声明定义了一个int的同义字,名字为size。
注意typedef并不创建新的类型。
它仅仅为现有类型添加一个同义字。
你可以在任何需要int的上下文中使用size:
voidmeasure(size*psz);
sizearray[4];
sizelen=file.getlength();
typedef还可以掩饰复合类型,如指针和数组。
例如,你不用象下面这样重复定义有81个字符元素的数组:
charline[81];chartext[81];
定义一个typedef,每当要用到相同类型和大小的数组时,可以这样:
typedefcharLine[81];
Linetext,secondline;
getline(text);
同样,可以象下面这样隐藏指针语法:
typedefchar*pstr;
intmystrcmp(pstr,pstr);
这里将带我们到达第一个typedef陷阱。
标准函数strcmp()有两个constchar*类型的参数。
因此,它可能会误导人们象下面这样声明:
intmystrcmp(constpstr,constpstr);
这是错误的,事实上,constpstr被编译器解释为char*const(一个指向char的常量指针),而不是constchar*(指向常量char的指针)。
这个问题很容易解决:
typedefconstchar*cpstr;
intmystrcmp(cpstr,cpstr);
上面讨论的typedef行为有点像#define宏,用其实际类型替代同义字。
不同点是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。
例如:
typedefint(*PF)(constchar*,constchar*);
这个声明引入了PF类型作为函数指针的同义字,该函数有两个constchar*类型的参数以及一个int类型的返回值。
如果要使用下列形式的函数声明,那么上述这个typedef是不可或缺的:
PFRegister(PFpf);
Register()的参数是一个PF类型的回调函数,返回某个函数的地址,其署名与先前注册的名字相同。
做一次深呼吸。
下面我展示一下如果不用typedef,我们是如何实现这个声明的:
int(*Register(int(*pf)(constchar*,constchar*)))(constchar*,constchar*);
很少有程序员理解它是什么意思,更不用说这种费解的代码所带来的出错风险了。
显然,这里使用typedef不是一种特权,
而是一种必需。
typedef就像auto,extern,mutable,static,和register一样,是一个存储类关键字。
这并不是说typedef会真正影响对象的存储特性;它只是说在语句构成上,typedef声明看起来象static,extern等类型的变量声明。
下面将带到第二个陷阱:
typedefregisterintFAST_COUNTER;//错误编译通不过
问题出在你不能在声明中有多个存储类关键字。
因为符号typedef已经占据了存储类关键字的位置,
在typedef声明中不能用register(或任何其它存储类关键字)。
typedef有另外一个重要的用途,那就是定义机器无关的类型,
例如,你可以定义一个叫REAL的浮点类型,在目标机器上它可以获得最高的精度:
typedeflongdoubleREAL;
在不支持longdouble的机器上,该typedef看起来会是下面这样:
typedefdoubleREAL;
并且,在连double都不支持的机器上,该typedef看起来会是这样:
typedeffloatREAL;
你不用对源代码做任何修改,便可以在每一种平台上编译这个使用REAL类型的应用程序。
唯一要改的是typedef本身。
在大多数情况下,甚至这个微小的变动完全都可以通过奇妙的条件编译来自动实现。
不是吗?
标准库广泛地使用typedef来创建这样的平台无关类型:
size_t,ptrdiff和fpos_t就是其中的例子。
此外,象std:
:
string和std:
:
ofstream这样的typedef还隐藏了长长的,难以理解的模板特化语法,
例如:
basic_string,allocator>和basic_ofstream>。
用途一:
定义一种类型的别名,而不只是简单的宏替换。
可以用作同时声明指针型的多个对象。
比如:
char*pa,pb;//这多数不符合我们的意图,它只声明了一个指向字符变量的指针,
//和一个字符变量;
以下则可行:
typedefchar*PCHAR;//一般用大写
PCHARpa,pb;//可行,同时声明了两个指向字符变量的指针
虽然:
char*pa,*pb;
也可行,但相对来说没有用typedef的形式直观,尤其在需要大量指针的地方,typedef的方式更省事。
用途二:
用在旧的C代码中(具体多旧没有查),帮助struct。
以前的代码中,声明struct新对象时,必须要带上struct,即形式为:
struct结构名对象名,如:
structtagPOINT1
{
intx;
inty;
};
structtagPOINT1p1;
而在C++中,则可以直接写:
结构名对象名,即:
tagPOINT1p1;
估计某人觉得经常多写一个struct太麻烦了,于是就发明了:
typedefstructtagPOINT
{
intx;
inty;
}POINT;
POINTp1;//这样就比原来的方式少写了一个struct,比较省事,尤其在大量使用的时候
或许,在C++中,typedef的这种用途二不是很大,但是理解了它,对掌握以前的旧代码还是有帮助的,毕竟我们在项目中有可能会遇到较早些年代遗留下来的代码。
用途三:
用typedef来定义与平台无关的类型。
比如定义一个叫REAL的浮点类型,在目标平台一上,让它表示最高精度的类型为:
typedeflongdoubleREAL;
在不支持longdouble的平台二上,改为:
typedefdoubleREAL;
在连double都不支持的平台三上,改为:
typedeffloatREAL;
也就是说,当跨平台时,只要改下typedef本身就行,不用对其他源码做任何修改。
标准库就广泛使用了这个技巧,比如size_t。
另外,因为typedef是定义了一种类型的新别名,不是简单的字符串替换,所以它比宏来得稳健(虽然用宏有时也可以完成以上的用途)。
用途四:
为复杂的声明定义一个新的简单的别名。
方法是:
在原来的声明里逐步用别名替换一部分复杂声明,如此循环,把带变量名的部分留到最后替换,得到的就是原声明的最简化版。
举例:
1.原声明:
int*(*a[5])(int,char*);
变量名为a,直接用一个新别名pFun替换a就可以了:
typedefint*(*pFun)(int,char*);
原声明的最简化版:
pFuna[5];
2.原声明:
void(*b[10])(void(*)());
变量名为b,先替换右边部分括号里的,pFunParam为别名一:
typedefvoid(*pFunParam)();
再替换左边的变量b,pFunx为别名二:
typedefvoid(*pFunx)(pFunParam);
原声明的最简化版:
pFunxb[10];
3.原声明:
doube(*)()(*e)[9];
变量名为e,先替换左边部分,pFuny为别名一:
typedefdouble(*pFuny)();
再替换右边的变量e,pFunParamy为别名二
typedefpFuny(*pFunParamy)[9];
原声明的最简化版:
pFunParamye;
理解复杂声明可用的“右左法则”:
从变量名看起,先往右,再往左,碰到一个圆括号就调转阅读的方向;括号内分析完就跳出括号,还是按先右后左的顺序,如此循环,直到整个声明分析完。
举例:
int(*func)(int*p);
首先找到变量名func,外面有一对圆括号,而且左边是一个*号,这说明func是一个指针;然后跳出这个圆括号,先看右边,又遇到圆括号,这说明(*func)是一个函数,所以func是一个指向这类函数的指针,即函数指针,这类函数具有int*类型的形参,返回值类型是int。
int(*func[5])(int*);
func右边是一个[]运算符,说明func是具有5个元素的数组;func的左边有一个*,说明func的元素是指针(注意这里的*不是修饰func,而是修饰func[5]的,原因是[]运算符优先级比*高,func先跟[]结合)。
跳出这个括号,看右边,又遇到圆括号,说明func数组的元素是函数类型的指针,它指向的函数具有int*类型的形参,返回值类型为int。
也可以记住2个模式:
type(*)(....)函数指针
type(*)[]数组指针
---------------------------------
陷阱一:
记住,typedef是定义了一种类型的新别名,不同于宏,它不是简单的字符串替换。
比如:
先定义:
typedefchar*PSTR;
然后:
intmystrcmp(constPSTR,constPSTR);
constPSTR实际上相当于constchar*吗?
不是的,它实际上相当于char*const。
原因在于const给予了整个指针本身以常量性,也就是形成了常量指针char*const。
简单来说,记住当const和typedef一起出现时,typedef不会是简单的字符串替换就行。
陷阱二:
typedef在语法上是一个存储类的关键字(如auto、extern、mutable、static、register等一样),虽然它并不真正影响对象的存储特性,如:
typedefstaticintINT2;//不可行
编译将失败,会提示“指定了一个以上的存储类”。
”】。
(注意typedefint*p[9]与typedefint(*p)[9]的区别,前者定义一个数组,此数组包含9个int*类型成员,而后者定义一个指向数组的指针,被指向的数组包含9个int类型成员)。
现在是不是觉得要认识它们
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