DS_typedef(typedef)数据结构.doc

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：typedef double LENGTH； 二、定义新的类型名称后，可像基本数据类型来定义变量例： typedef int COUNT； int b； COUNT c；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：typedef int COUNT； typedef double AREA；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：typedef structdouble x；double y；double z； Point；Point Need_Point；为数组定义简洁的类型名称例：int a10， b10， c10， d10； /（定义三个长度为5的整型数组）Typedef int INT_ARRAY 10； /0 为数组的长度INT_ARRAY a， 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：typedef char * STRING；STRING csName = “Jhon” ；typedef int ( *MyFUN )( int a ，int b)；/MyFUN代表int *XFunction(int a，int b)/类型指针的新名称）typedef int (*MyFUN)( int a ，int b)；int Max( int a ，int b)；MyFUN *pMyFun；pMyFun = Max；例： typedef char * pstr； int mystrcmp( pstr ， pstr)；typedef const char * pstr;/错误写法：int mystrcmp(const pstr, const pstr);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 【#define AREA double 与 typedef double AREA 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* (*a5)(int, char*); /1void (*b10) (void (*)(); /2double(*)() (*pa)9; /31C语言中函数声明和数组声明。函数声明一般是这样：int fun(int, double);对应函数指针（pointer to function）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：int a5；对于数组指针（pointer to array）的声明是这样：int (*pa)5;可以这样使用：pa = &a； / 赋值（assignment）操作int i = (*pa)2； / 将a2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* (*a5)(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 (*b10) (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* (*a5)(int, char*);typedef int* (*PF)(int, char*);/PF是一个类型别名【注2】。PF a5;/跟int* (*a5)(int, char*);的效果一样！注2：很多初学者只知道typedef char* pchar；但是对于typedef的其它用法不太了解。Stephen Blaha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 (*b10)(void (*)();typedef void (*pfv)();typedef void (*pf_taking_pfv)(pfv);pf_taking_pfv b10; /跟void (*b10) (void (*)();的效果一样！3. double(*)()(*pa)9;typedef double(*PF)();typedef PF (*PA)9;PA pa; /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：const int； /int是constconst char*;/char是constchar* const;/*（指针）是constconst char* const;/char和*都是const对初学者，const char*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：int const； /int是constchar const*;/char是constchar* const;/*（指针）是constchar const* 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：Aconst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typedef char* pchar，如果用const来修饰的话，当const在前面的时候，就是const pchar，你会以为它就是const char* ，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：typedef int size;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：void measure(size * psz);size array4;size len = 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：char line81; char text81;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：typedef char Line81;Line text, secondline;getline(text);同样，可以象下面这样隐藏指针语法：typedef char * pstr;int mystrcmp(pstr, pstr);这里将带我们到达第一个 typedef 陷阱。标准函数 strcmp()有两个const char *类型的参数。因此，它可能会误导人们象下面这样声明：int mystrcmp(const pstr, const pstr);这是错误的，事实上，const pstr被编译器解释为char * const（一个指向 char 的常量指针），而不是const char *（指向常量 char 的指针）。这个问题很容易解决：typedef const char * cpstr;int mystrcmp(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：typedef int (*PF) (const char *, const char *);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 const char * 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：PF Register(PF pf);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)(const char *, const char *) (const char *, const char *);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：typedef register int FAST_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：typedef long double REAL;在不支持 long double 的机器上，该 typedef 看起来会是下面这样：typedef double REAL;并且，在连 double 都不支持的机器上，该 typedef 看起来会是这样：typedef float REAL;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：typedef char* PCHAR; / 一般用大写PCHAR pa, 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：struct tagPOINT1int x;int y;struct tagPOINT1 p1;而在C+中，则可以直接写：结构名 对象名，即：tagPOINT1 p1;估计某人觉得经常多写一个struct太麻烦了，于是就发明了：typedef struct tagPOINTint x;int y;POINT;POINT p1; / 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：typedef long double REAL;在不支持 long double 的平台二上，改为：typedef double REAL;在连 double 都不支持的平台三上，改为：typedef float REAL;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 *(*a5)(int, char*);变量名为a，直接用一个新别名pFun替换a就可以了：typedef int *(*pFun)(int, char*);原声明的最简化版：pFun a5;2. 原声明：void (*b10) (void (*)();变量名为b，先替换右边部分括号里的，pFunParam为别名一：typedef void (*pFunParam)();再替换左边的变量b，pFunx为别名二：typedef void (*pFunx)(pFunParam);原声明的最简化版：pFunx b10;3. 原声明：doube(*)() (*e)9;变量名为e，先替换左边部分，pFuny为别名一：typedef double(*pFuny)();再替换右边的变量e，pFunParamy为别名二typedef pFuny (*pFunParamy)9;原声明的最简化版：pFunParamy e;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 (*func5)(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func5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：typedef char* PSTR;然后：int mystrcmp(const PSTR, const PSTR);const PSTR实际上相当于const char*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：typedef static int INT2; /不可行编译将失败，会提示“指定了一个以上的存储类”。”】。(注意typedef int* p9与typedef int(*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是易如反掌，工欲善其事，必先利其器！我们对这种表达方式熟悉之后，就可以用“typedef”来简化这种类型声明。4.typedef与define、#consttypedef & #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。上例中define语句必须写成 pStr2 s3, *s4; 这这样才能正常执行。#define用法例子：#define f(x) x*xmain( )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 string4 = 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。#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.宏定义宏定义 宏定义是C提供的三种预处理功能的其中一种，这三种预处理包括：宏定义、文件包含、条件编译 编辑本段1.不带参数的宏定义： 宏定义又称为宏代换、宏替换，简称“宏”。 格式： #define 标识符 字符串 其中的标识符就是所谓的符号常量，也称为“宏名”。 预处理（预编译）工作也叫做宏展开：将宏名替换为字符串。 掌握宏概念的关键是“换”。一切以换为前提、做任何事情之前先要换，准确理解之前就要“换”。 即在对相关命令或语句的含义和功能作具体分析之前就要换： 例： #define PI 3.1415926 把程序中出现的PI全部换成3.1415926 说明： （1）宏名一般用大写 （2）使用宏可提高程序的通用性和易读性，减少不一致性，减少输入错误和便于修改。例如：数组大小常用宏定义 （3）预处理是在编译之前的处理，而编译工作的任务之一就是语法检查，预处理不做语法检查。 （4）宏定义末尾不加分号； （5）宏定义写在函数的花括号外边，作用域为其后的程序，通常在文件的最开头。 （6）可以用#undef命令终止宏定义的作用域 （7）宏定义可以嵌套 （8）字符串 中永远不包含宏 （9）宏定义不分配内存，变量定义分配内存。 编辑本段2.带参数的宏定义： 除了一般的字符串替换，还要做参数代换 格式： #define 宏名（参数表） 字符串 例如：#define S(a,b) a*b area=S(3,2)；第一步被换为area=a*b; ，第二步被换为area=3*2; 类似于函数调用，有一个哑实结合的过程： （1）实参如果是表达式容易出问题 #define S(r) r*r area=S(a+b);第一步换为area=r*r;,第二步被换为area=a+b*a+b; 正确的宏定义是#define S(r) (r)*(r) （2）宏名和参数的括号间不能有空格 （3）宏替换只作替换，不做计算，不做表达式求解 （4）函数调用在编译后程序运行时进行，并且分配内存。宏替换在编译前进行，不分配内存 （5）宏的哑实结合不存在类型，也没有类型转换。 （6）函数只有一个返回值，利用宏则可以设法得到多个值 （7）宏展开使源程序变长，函数调用不会 （8）宏展开不占运行时间，只占编译时间，函数调用占运行时间（分配内存、保留现场、值传递、返回值除了一般的字符串替换，还要做参数代换格式：#define 宏名（参数表） 字符串例如：#define S(a,b) a*barea=S(3,2)；第一步被换为area=a*b; ，第二步被换为area=3*2;类似于函数调用，有一个哑实结合的过程：（1）实参如果是表达式容易出问题#define S(r) r*rarea=S(a+b);第一步换为area=r*r;,第二步被换为area=a+b*a+b;正确的宏定义是#define S(r) (r)*(r)（2）宏名和参数的括号间不能有空格（3）宏替换只作替换，不做计算，不做表达式求解（4）函数调用在编译后程序运行时进行，并且分配内存。宏替换在编译前进行，不分配内存（5）宏的哑实结合不存在类型，也没有类型转换。（6）函数只有一个返回值，利用宏则可以设法得到多个值（7）宏展开使源程序变长，函数调用不会（8）宏展开不占运行时间，只占编译时间，函数调用占运行时间（分配内存、保留现场、值传递、返回值）宏定义又称为宏代换、宏替换，简称“宏”。格式：#define标识符 字符串其中的标识符就是所谓的符号常量，也称为“宏名”。预处理（预编译）工作也叫做宏展开：将宏名替换为字符串。掌握宏概念的关键是“换”。一切以换为前提、做任何事情之前先要换，准确理解之前就要“换”。即在对相关命令或语句的含义和功能作具体分析之前就要换：例：#define PI3.1415926把程序中出现的PI全部换成3.1415926说明：（1）宏名一般用大写（2）使用宏可提高程序的通用性和易读性，减少不一致性，减少输入错误和便于修改。例如：数组大小常用宏定义（3）预处理是在编译之前的处理，而编译工作的任务之一就是语法检查，预处理不做语法检查。（4）宏定义末尾不加分号；（5）宏定义写在函数的花括号外边，作用域为其后的程序，通常在文件的最开头。（6）可以用#undef命令终止宏定义的作用域（7）宏定义可以嵌套（8）字符串 中永远不包含宏（9）宏定义不分配内存，变量定义分配内存。（10）宏定义不存在类型问题，它的参数也是无类型的。#define用法1、 用无参宏定义一个简单的常量#define LEN 12这个是最常见的用法，但也会出错。比如下面几个知识点你会吗？可以看下：（1） #define NAME zhangyuncong程序中有NAME则，它会不会被替换呢？（2） #define 0x abcd可以吗？也就是说，可不可以用把标识符的字母替换成别的东西？（3） #define NAME zhang这个可以吗？（4） #define NAME zhangyuncong程序中有上面的宏定义，并且，程序里有句：NAMELIST这样，会不会被替换成zhangyuncongLIST四个题答案都是十分明确的。第一个，内的东西不会被宏替换。这一点应该大都知道。第二个，宏定义前面的那