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typedef define C復(fù)雜函數(shù)聲明

作者: 時(shí)間:2016-11-25 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
概述

  在很多情況下,尤其是讀別人所寫代碼的時(shí)候,對C語言聲明的理解能力變得非常重要,而C語言本身的凝練簡約也使得C語言的聲明常常會令人感到非常困惑,因此,在這里我用一篇的內(nèi)容來集中闡述一下這個(gè)問題。

  問題:聲明與函數(shù)

  有一段程序存儲在起始地址為0的一段內(nèi)存上,如果我們想要調(diào)用這段程序,請問該如何去做?

  答案

  答案是(*(void (*)( ) )0)( )。看起來確實(shí)令人頭大,那好,讓我們知難而上,從兩個(gè)不同的途徑來詳細(xì)分析這個(gè)問題。

  答案分析:從尾到頭

  首先,最基本的函數(shù)聲明:void function (paramList);

  最基本的函數(shù)調(diào)用:function(paramList);

  鑒于問題中的函數(shù)沒有參數(shù),函數(shù)調(diào)用可簡化為 function();

  其次,根據(jù)問題描述,可以知道0是這個(gè)函數(shù)的入口地址,也就是說,0是一個(gè)函數(shù)的指針。使用函數(shù)指針的函數(shù)聲明形式是:void (*pFunction)(),相應(yīng)的調(diào)用形式是: (*pFunction)(),則問題中的函數(shù)調(diào)用可以寫作:(*0)( )。

  第三,大家知道,函數(shù)指針變量不能是一個(gè)常數(shù),因此上式中的0必須要被轉(zhuǎn)化為函數(shù)指針。

  我們先來研究一下,對于使用函數(shù)指針的函數(shù):比如void (*pFunction)( ),函數(shù)指針變量的原型是什么?這個(gè)問題很簡單,pFunction函數(shù)指針原型是( void (*)( ) ),即去掉變量名,清晰起見,整個(gè)加上()號。

  所以將0強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為一個(gè)返回值為void,參數(shù)為空的函數(shù)指針如下:( void (*)( ) )。

  OK,結(jié)合2)和3)的分析,結(jié)果出來了,那就是:(*(void (*)( ) )0)( ) 。

  答案分析:從頭到尾理解答案

  (void (*)( )) ,是一個(gè)返回值為void,參數(shù)為空的函數(shù)指針原型。
  (void (*)( ))0,把0轉(zhuǎn)變成一個(gè)返回值為void,參數(shù)為空的函數(shù)指針,指針指向的地址為0.
  *(void (*)( ))0,前面加上*表示整個(gè)是一個(gè)返回值為void的函數(shù)的名字
  (*(void (*)( ))0)( ),這當(dāng)然就是一個(gè)函數(shù)了。

  我們可以使用typedef清晰聲明如下:

  typedef void (*pFun)( );

  這樣函數(shù)變?yōu)?(*(pFun)0 )( );

  問題:三個(gè)聲明的分析

  對聲明進(jìn)行分析,最根本的方法還是類比替換法,從那些最基本的聲明上進(jìn)行類比,簡化,從而進(jìn)行理解,下面通過分析三個(gè)例子,來具體闡述如何使用這種方法。

#1:int* (*a[5])(int, char*);

  首先看到標(biāo)識符名a,“[]”優(yōu)先級大于“*”,a與“[5]”先結(jié)合。所以a是一個(gè)數(shù)組,這個(gè)數(shù)組有5個(gè)元素,每一個(gè)元素都是一個(gè)指針,指針指向“(int, char*)”,很明顯,指向的是一個(gè)函數(shù),這個(gè)函數(shù)參數(shù)是“int, char*”,返回值是“int*”。OK,結(jié)束了一個(gè)。:)

#2:void (*b[10]) (void (*)());

   b是一個(gè)數(shù)組,這個(gè)數(shù)組有10個(gè)元素,每一個(gè)元素都是一個(gè)指針,指針指向一個(gè)函數(shù),函數(shù)參數(shù)是“void (*)()”【注10】,返回值是“void”。完畢!

  注意:這個(gè)參數(shù)又是一個(gè)指針,指向一個(gè)函數(shù),函數(shù)參數(shù)為空,返回值是“void”。

#3. doube(*)() (*pa)[9];

   pa是一個(gè)指針,指針指向一個(gè)數(shù)組,這個(gè)數(shù)組有9個(gè)元素,每一個(gè)元素都是“doube(*)()”(也即一個(gè)函數(shù)指針,指向一個(gè)函數(shù),這個(gè)函數(shù)的參數(shù)為空,返回值是“double”)。

  typedef用法小結(jié)- -

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201611/321477.htm
  在C語言的情況下,與C++稍有出入。
  這兩天在看程序的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)很多地方都用到typedef,在結(jié)構(gòu)體定義,還有一些數(shù)組等地方都大量的用到.但是有些地方還不是很清楚,今天下午,就想好好研究一下.上網(wǎng)搜了一下,有不少資料.歸納一下:
  來源一:Using typedef to Curb Miscreant Code
  Typedef 聲明有助于創(chuàng)建平臺無關(guān)類型,甚至能隱藏復(fù)雜和難以理解的語法。不管怎樣,使用 typedef 能為代碼帶來意想不到的好處,通過本文你可以學(xué)習(xí)用 typedef 避免缺欠,從而使代碼更健壯。
  typedef 聲明,簡稱 typedef,為現(xiàn)有類型創(chuàng)建一個(gè)新的名字。比如人們常常使用 typedef 來編寫更美觀和可讀的代碼。所謂美觀,意指 typedef 能隱藏笨拙的語法構(gòu)造以及平臺相關(guān)的數(shù)據(jù)類型,從而增強(qiáng)可移植性和以及未來的可維護(hù)性。本文下面將竭盡全力來揭示 typedef 強(qiáng)大功能以及如何避免一些常見的陷阱。
  如何創(chuàng)建平臺無關(guān)的數(shù)據(jù)類型,隱藏笨拙且難以理解的語法?
  使用 typedefs 為現(xiàn)有類型創(chuàng)建同義字。
  定義易于記憶的類型名
  typedef 使用最多的地方是創(chuàng)建易于記憶的類型名,用它來歸檔程序員的意圖。類型出現(xiàn)在所聲明的變量名字中,位于 typedef 關(guān)鍵字右邊。例如:
  typedef int size;
  此聲明定義了一個(gè) int 的同義字,名字為 size。注意 typedef 并不創(chuàng)建新的類型。它僅僅為現(xiàn)有類型添加一個(gè)同義字。你可以在任何需要 int 的上下文中使用 size:
  void measure(size * psz);
  size array[4];
  size len = file.getlength();
  std::vector vs;
  typedef 還可以掩飾符合類型,如指針和數(shù)組。例如,你不用象下面這樣重復(fù)定義有 81 個(gè)字符元素的數(shù)組:
  char line[81];
  char text[81];
  定義一個(gè) typedef,每當(dāng)要用到相同類型和大小的數(shù)組時(shí),可以這樣:
  typedef char Line[81];
  Line text, secondline;
  getline(text);
  同樣,可以象下面這樣隱藏指針語法:
  typedef char * pstr;
  int mystrcmp(pstr, pstr);
  這里將帶我們到達(dá)第一個(gè) typedef 陷阱。標(biāo)準(zhǔn)函數(shù) strcmp()有兩個(gè)‘const char *類型的參數(shù)。因此,它可能會誤導(dǎo)人們象下面這樣聲明 mystrcmp():
  int mystrcmp(const pstr, const pstr);
  這是錯(cuò)誤的,按照順序,‘const pstr被解釋為‘char * const(一個(gè)指向 char 的常量指針),而不是‘const char *(指向常量 char 的指針)。這個(gè)問題很容易解決:
  typedef const char * cpstr;
  int mystrcmp(cpstr, cpstr); // 現(xiàn)在是正確的
  記住:不管什么時(shí)候,只要為指針聲明 typedef,那么都要在最終的 typedef 名稱中加一個(gè) const,以使得該指針本身是常量,而不是對象。
  代碼簡化
  上面討論的 typedef 行為有點(diǎn)像 #define 宏,用其實(shí)際類型替代同義字。不同點(diǎn)是 typedef 在編譯時(shí)被解釋,因此讓編譯器來應(yīng)付超越預(yù)處理器能力的文本替換。例如:
  typedef int (*PF) (const char *, const char *);
  這個(gè)聲明引入了 PF 類型作為函數(shù)指針的同義字,該函數(shù)有兩個(gè) const char * 類型的參數(shù)以及一個(gè) int 類型的返回值。如果要使用下列形式的函數(shù)聲明,那么上述這個(gè) typedef 是不可或缺的:
  PF Register(PF pf);
  Register() 的參數(shù)是一個(gè) PF 類型的回調(diào)函數(shù),返回某個(gè)函數(shù)的地址,其署名與先前注冊的名字相同。做一次深呼吸。下面我展示一下如果不用 typedef,我們是如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)聲明的:
  int (*Register (int (*pf)(const char *, const char *)))
  (const char *, const char *);
  很少有程序員理解它是什么意思,更不用說這種費(fèi)解的代碼所帶來的出錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)了。顯然,這里使用 typedef 不是一種特權(quán),而是一種必需。持懷疑態(tài)度的人可能會問:"OK,有人還會寫這樣的代碼嗎?",快速瀏覽一下揭示 signal()函數(shù)的頭文件,一個(gè)有同樣接口的函數(shù)。
  typedef 和存儲類關(guān)鍵字(storage class specifier)
  這種說法是不是有點(diǎn)令人驚訝,typedef 就像 auto,extern,mutable,static,和 register 一樣,是一個(gè)存儲類關(guān)鍵字。這并是說 typedef 會真正影響對象的存儲特性;它只是說在語句構(gòu)成上,typedef 聲明看起來象 static,extern 等類型的變量聲明。下面將帶到第二個(gè)陷阱:
  typedef register int FAST_COUNTER; // 錯(cuò)誤
  編譯通不過。問題出在你不能在聲明中有多個(gè)存儲類關(guān)鍵字。因?yàn)榉?typedef 已經(jīng)占據(jù)了存儲類關(guān)鍵字的位置,在 typedef 聲明中不能用 register(或任何其它存儲類關(guān)鍵字)。
  促進(jìn)跨平臺開發(fā)
  typedef 有另外一個(gè)重要的用途,那就是定義機(jī)器無關(guān)的類型,例如,你可以定義一個(gè)叫 REAL 的浮點(diǎn)類型,在目標(biāo)機(jī)器上它可以i獲得最高的精度:
  typedef long double REAL;
  在不支持 long double 的機(jī)器上,該 typedef 看起來會是下面這樣:
  typedef double REAL;
  并且,在連 double 都不支持的機(jī)器上,該 typedef 看起來會是這樣:、
  typedef float REAL;
  你不用對源代碼做任何修改,便可以在每一種平臺上編譯這個(gè)使用 REAL 類型的應(yīng)用程序。唯一要改的是 typedef 本身。在大多數(shù)情況下,甚至這個(gè)微小的變動(dòng)完全都可以通過奇妙的條件編譯來自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。不是嗎? 標(biāo)準(zhǔn)庫廣泛地使用 typedef 來創(chuàng)建這樣的平臺無關(guān)類型:size_t,ptrdiff 和 fpos_t 就是其中的例子。此外,象 std::string 和 std::ofstream 這樣的 typedef 還隱藏了長長的,難以理解的模板特化語法,例如:basic_string,allocator> 和 basic_ofstream>。
  作者簡介
  Danny Kalev 是一名通過認(rèn)證的系統(tǒng)分析師,專攻 C++ 和形式語言理論的軟件工程師。1997 年到 2000 年期間,他是 C++ 標(biāo)準(zhǔn)委員會成員。最近他以優(yōu)異成績完成了他在普通語言學(xué)研究方面的碩士論文。業(yè)余時(shí)間他喜歡聽古典音樂,閱讀維多利亞時(shí)期的文學(xué)作品,研究 Hittite、Basque 和 Irish Gaelic 這樣的自然語言。其它興趣包括考古和地理。Danny 時(shí)常到一些 C++ 論壇并定期為不同的 C++ 網(wǎng)站和雜志撰寫文章。他還在教育機(jī)構(gòu)講授程序設(shè)計(jì)語言和應(yīng)用語言課程。
  來源二:(http://www.ccfans.net/bbs/dispbbs.asp?boardid=30&id=4455)
  C語言中typedef用法
  1. 基本解釋
  typedef為C語言的關(guān)鍵字,作用是為一種數(shù)據(jù)類型定義一個(gè)新名字。這里的數(shù)據(jù)類型包括內(nèi)部數(shù)據(jù)類型(int,char等)和自定義的數(shù)據(jù)類型(struct等)。
  在編程中使用typedef目的一般有兩個(gè),一個(gè)是給變量一個(gè)易記且意義明確的新名字,另一個(gè)是簡化一些比較復(fù)雜的類型聲明。
  至于typedef有什么微妙之處,請你接著看下面對幾個(gè)問題的具體闡述。
  2. typedef & 結(jié)構(gòu)的問題
  當(dāng)用下面的代碼定義一個(gè)結(jié)構(gòu)時(shí),編譯器報(bào)了一個(gè)錯(cuò)誤,為什么呢?莫非C語言不允許在結(jié)構(gòu)中包含指向它自己的指針嗎?請你先猜想一下,然后看下文說明:
  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(shù)據(jù)類型long起個(gè)新名字,叫byte_4。
  2、 typedef與結(jié)構(gòu)結(jié)合使用
  typedef struct tagMyStruct
  {
  int iNum;
  long lLength;
  } MyStruct;
  這語句實(shí)際上完成兩個(gè)操作:
  1) 定義一個(gè)新的結(jié)構(gòu)類型
  struct tagMyStruct
  {
  int iNum;
  long lLength;
  };
  分析:tagMyStruct稱為“tag”,即“標(biāo)簽”,實(shí)際上是一個(gè)臨時(shí)名字,struct 關(guān)鍵字和tagMyStruct一起,構(gòu)成了這個(gè)結(jié)構(gòu)類型,不論是否有typedef,這個(gè)結(jié)構(gòu)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?yàn)閟truct 和tagMyStruct合在一起才能表示一個(gè)結(jié)構(gòu)類型。
  2) typedef為這個(gè)新的結(jié)構(gòu)起了一個(gè)名字,叫MyStruct。
  typedef struct tagMyStruct MyStruct;
  因此,MyStruct實(shí)際上相當(dāng)于struct tagMyStruct,我們可以使用MyStruct varName來定義變量。
  答案與分析
  C語言當(dāng)然允許在結(jié)構(gòu)中包含指向它自己的指針,我們可以在建立鏈表等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)上看到無數(shù)這樣的例子,上述代碼的根本問題在于typedef的應(yīng)用。
  根據(jù)我們上面的闡述可以知道:新結(jié)構(gòu)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,那么在類型本身還沒有建立完成的時(shí)候,這個(gè)類型的新名字也還不存在,也就是說這個(gè)時(shí)候編譯器根本不認(rèn)識pNode。
  解決這個(gè)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(gè)例子中,你用typedef給一個(gè)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(guī)范做法:
  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(shù)據(jù)類型的方法,兩者有什么不同?哪一種更好一點(diǎn)?
  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都被定義為char *,而s4則定義成了char,不是我們所預(yù)期的指針變量,根本原因就在于#define只是簡單的字符串替換而typedef則是為一個(gè)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 ",c);
  }
  以下程序的輸出結(jié)果是: 36。
  因?yàn)槿绱嗽?,在許多C語言編程規(guī)范中提到使用#define定義時(shí),如果定義中包含表達(dá)式,必須使用括號,則上述定義應(yīng)該如下定義才對:
  #define f(x) (x*x)
  當(dāng)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(bào)一個(gè)錯(cuò)誤,你知道是哪個(gè)語句錯(cuò)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(cuò)了。這個(gè)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并不等于const char * p2。const pStr p2和const long x本質(zhì)上沒有區(qū)別,都是對變量進(jìn)行只讀限制,只不過此處變量p2的數(shù)據(jù)類型是我們自己定義的而不是系統(tǒng)固有類型而已。因此,const pStr p2的含義是:限定數(shù)據(jù)類型為char *的變量p2為只讀,因此p2++錯(cuò)誤。
  #define與typedef引申談
  1) #define宏定義有一個(gè)特別的長處:可以使用 #ifdef ,#ifndef等來進(jìn)行邏輯判斷,還可以使用#undef來取消定義。
  2) typedef也有一個(gè)特別的長處:它符合范圍規(guī)則,使用typedef定義的變量類型其作用范圍限制在所定義的函數(shù)或者文件內(nèi)(取決于此變量定義的位置),而宏定義則沒有這種特性。
  5. typedef & 復(fù)雜的變量聲明
  在編程實(shí)踐中,尤其是看別人代碼的時(shí)候,常常會遇到比較復(fù)雜的變量聲明,使用typedef作簡化自有其價(jià)值,比如:
  下面是三個(gè)變量的聲明,我想使用typdef分別給它們定義一個(gè)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:
  對復(fù)雜變量建立一個(gè)類型別名的方法很簡單,你只要在傳統(tǒng)的變量聲明表達(dá)式里用類型名替代變量名,然后把關(guān)鍵字typedef加在該語句的開頭就行了。
  >1:int *(*a[5])(int, char*);
  //pFun是我們建的一個(gè)類型別名
  typedef int *(*pFun)(int, char*);
  //使用定義的新類型來聲明對象,等價(jià)于int* (*a[5])(int, char*);
  pFun a[5];
  >2:void (*b[10]) (void (*)());
  //首先為上面表達(dá)式藍(lán)色部分聲明一個(gè)新類型
  typedef void (*pFunParam)();
  //整體聲明一個(gè)新類型
  typedef void (*pFun)(pFunParam);
  //使用定義的新類型來聲明對象,等價(jià)于void (*b[10]) (void (*)());
  pFun b[10];
  >3. doube(*)() (*pa)[9];
  //首先為上面表達(dá)式藍(lán)色部分聲明一個(gè)新類型
  typedef double(*pFun)();
  //整體聲明一個(gè)新類型
  typedef pFun (*pFunParam)[9];
  //使用定義的新類型來聲明對象,等價(jià)于doube(*)() (*pa)[9];
  pFunParam pa;


關(guān)鍵詞: typedefdefineC函數(shù)聲

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