益盛:【C语言设计教程】第2课.浅析typedef

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typedef声明,简称typedef,为现有类型创建一个新的名字,或称为类型别名,在结构体定义,还有一些数组等地方都大量的用到。它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 。使用typedef可编写出更加美观和可读的代码。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,从而增强可移植性以及未来的可维护性。

typedef作为类型定义关键字,用于在原有数据类型(包括基本类型、构造类型和指针等)的基础上,由用户自定义新的类型名称。

在编程中使用typedef的好处,除了为变量取一个简单易记且意义明确的新名称之外,还可以简化一些比较复杂的类型声明。比如:
         typedef int INT32;
将INT32定义为与int具有相同意义的名字,这样类型INT32就可用于类型声明和类型转换了,它和类型int完全相同。比如:              
         INT32      a;                            // 定义整型变量a
         (INT32)    b;                            // 将其它的类型b转换为整型

既然已经有了int这个名称,为什么还要再取一个名称呢?主要是为了提高程序的可移植性。比如,某种微处理器的int为16位,long为32位。如果要将该程序移植到另一种体系结构的微处理器,假设编译器的int为32位,long为64位,而只有short才是16位的,因此必须将程序中的int全部替换为short,long全部替换为int,如此这样修改势必工作量巨大且容易出错。如果将它取一个新的名称,然后在程序中全部用新取的名称,那么要移植的工作仅仅只是修改定义这些新名称即可。也就是说,只需要将以前的:
         typedef int INT16;
         typedef long INT32;
替换成:
     typedef short INT16;
         typedef int INT32;

由此可见,typedef声明并没有创建一个新类型,而是为某个已经存在的类型增加一个新的名字而已。用这种方式声明的变量与通过声明方式声明的变量具有完全相同的属性。至于typedef如何简化复杂的类型声明,将在后续的章节中详细阐述。
综上所述,如果在变量定义的前面加上typedef,即可定义该变量的类型。比如:
         int size;
这里定义了一个整型变量size,当加上typedef后:
         typedef int size;
那么,size就成为了上面的size变量的类型,即int类型。既然size是一个类型,当然可以用它来定义另外一个变量。即:
         size a; 

类似于变量的类型定义,也可以用typedef声明新的类型,比如:
         char              *ptr_to_char;            // 声明ptr_to_char为一个指向字符的指针
         typedef  char     ptr_to_char;             // 声明ptr_to_char为指向char的指针类型
         ptr_to_char       pch;                    // 声明pch是一个指向字符的指针
对于初学者来说,也许会产生一个这样的疑问,为什么不使用#define创建新的类型名?比如:
         #define  ptr_to_char  char*
         ptr_to_char           pch1, pch2;
由于有了“#define ptr_to_char char*”,因此“ptr_to_char pch1, pch2”可以展开为
         char   *pch1, pch2;
所以pch2为char型变量。如果用typedef来定义的话,其代码如下:
         typedef  char*   ptr_to_char;
         ptr_to_char      pch1, pch2;
则“ptr_to_char pch1, pch2”等价于
         char   *pch1;
         char   *pch2;
因此,pch1、pch2都是指针。

虽然#define语句看起来象typedef,但实际上却有本质上的差别。对于#define来说,仅在编译前对源代码进行了字符串替换处理;而对于typedef来说,它建立了一个新的数据类型别名。由此可见,只是将pch1定义为指针变量,却并没有实现程序员的意图,而是将pch2定义成了char型变量。

在指针函数中,有这样一类函数,它们也返回指针,但是这个指针不是指向int、char之类的基本类型,而是指向函数。对于初学者,别说写出这样的函数声明,就是看到这样的写法也是一头雾水。比如,下面的语句:
         int (*ff(int))(int *, int);
我们用上面介绍的方法分析一下,ff首先与后面的“()”结合,即:
         int (*(ff(int)))(int *, int);                   // 用括号将ff(int)再括起来
也就意味着,ff是一个函数。

接着与前面的“*”结合,说明ff函数的返回值是一个指针。然后再与后面的“()”结合,也就是说,该指针指向的是一个函数。
这种写法确实让人非常难懂,以至于一些初学者产生误解,认为写出别人看不懂的代码才能显示自己水平高。而事实上恰好相反,能否写出通俗易懂的代码是衡量程序员是否优秀的标准。一般来说,用typedef关键字会使该声明更简单易懂。在前面我们已经见过:
         int (*PF)(int *, int);
也就是说,PF是一个函数指针“变量”。当使用typedef声明后,则PF就成为了一个函数指针“类型”,即:
         typedef int (*PF)(int *, int);
这样就定义了返回值的类型。然后,再用PF作为返回值来声明函数:
         PF ff(int);
返回函数指针会用在什么地方呢?且听下文分解。

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