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【轉】typedef和#define的用法與區別

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typedef和#define的用法與區別

一、typedef的用法

  在C/C++語言中,typedef常用來定義一個標識符及關鍵字的別名,它是語言編譯過程的一部分,但它並不實際分配內存空間,實例像:

  

typedef    int       INT;
typedef    int       ARRAY[10];
typedef   (int*)     pINT;

  typedef可以增強程序的可讀性,以及標識符的靈活性,但它也有“非直觀性”等缺點。

二、#define的用法

  #define為一宏定義語句,通常用它來定義常量(包括無參量與帶參量),以及用來實現那些“表面似和善、背後一長串”的宏,它本身並不在編譯過程中進行,而是在這之前(預處理過程)就已經完成了,但也因此難以發現潛在的錯誤及其它代碼維護問題,它的實例像:

  #define INT int
  #define TRUE 1
  #define Add(a,b) ((a)+(b));
  #define Loop_10 for (int i=0; i<10; i++)

  在Scott Meyer的Effective C++一書的條款1中有關於#define語句弊端的分析,以及好的替代方法,大家可參看。

三、typedef與#define的區別

  從以上的概念便也能基本清楚,typedef只是為了增加可讀性而為標識符另起的新名稱(僅僅只是個別名),而#define原本在C中是為了定義常量,到了C++,const、enum、inline的出現使它也漸漸成為了起別名的工具。有時很容易搞不清楚與typedef兩者到底該用哪個好,如#define INT int這樣的語句,用typedef一樣可以完成,用哪個好呢?我主張用typedef,因為在早期的許多C編譯器中這條語句是非法的,只是現今的編譯器又做了擴充。為了盡可能地兼容,一般都遵循#define定義“可讀”的常量以及一些宏語句的任務,而typedef則常用來定義關鍵字、冗長的類型的別名。

宏定義只是簡單的字符串代換(原地擴展),而typedef則不是原地擴展,它的新名字具有一定的封裝性,以致於新命名的標識符具有更易定義變量的功能。請看上面第一大點代碼的第三行:

  typedef (int*) pINT;


  以及下面這行:
  #define pINT2 int*

  效果相同?實則不同!實踐中見差別:

  pINT a,b;

  的效果同

  int *a; int *b;

  表示定義了兩個整型指針變量。而

  pINT2 a,b;

  的效果同

  int *a, b;

  表示定義了一個整型指針變量a和整型變量b。

typedef的四個用途和兩個陷阱

用途一:
  定義一種類型的別名,而不只是簡單的宏替換。可以用作同時聲明指針型的多個對象。比如:


  char* pa, pb; // 這多數不符合我們的意圖,它只聲明了一個指向字符變量的指針, 和一個字符變量;


  以下則可行:
  typedef char* PCHAR; // 一般用大寫
  PCHAR pa, pb; // 可行,同時聲明了兩個指向字符變量的指針


  雖然: char *pa, *pb; 也可行,但相對來說沒有用typedef的形式直觀,尤其在需要大量指針的地方,typedef的方式更省事。

用途二:
  用在舊的C代碼中(具體多舊沒有查),幫助struct。以前的代碼中,聲明struct新對象時,必須要帶上struct,即形式為: struct 結構名 對象名,如:
  struct tagPOINT1
  {
   int x;
   int y;
  };
  struct tagPOINT1 p1;

  而在C++中,則可以直接寫:結構名 對象名,即:

   tagPOINT1 p1;

  估計某人覺得經常多寫一個struct太麻煩了,於是就發明了:
  typedef struct tagPOINT
  {
   int x;
   int y;
  }POINT;

  POINT p1; // 這樣就比原來的方式少寫了一個struct,比較省事,尤其在大量使用的時候

  或許,在C++中,typedef的這種用途二不是很大,但是理解了它,對掌握以前的舊代碼還是有幫助的,畢竟我們在項目中有可能會遇到較早些年代遺留下來的代碼。

用途三:
  用typedef來定義與平臺無關的類型。
  比如定義一個叫 REAL 的浮點類型,在目標平臺一上,讓它表示最高精度的類型為:
  typedef long double REAL;


  在不支持 long double 的平臺二上,改為:
  typedef double REAL;


  在連 double 都不支持的平臺三上,改為:
  typedef float REAL;


  也就是說,當跨平臺時,只要改下 typedef 本身就行,不用對其他源碼做任何修改。
  標準庫就廣泛使用了這個技巧,比如size_t。
  另外,因為typedef是定義了一種類型的新別名,不是簡單的字符串替換,所以它比宏來得穩健(雖然用宏有時也可以完成以上的用途)。

用途四:
  為復雜的聲明定義一個新的簡單的別名。方法是:在原來的聲明裏逐步用別名替換一部分復雜聲明,如此循環,把帶變量名的部分留到最後替換,得到的就是原聲明的最簡化版。舉例:

  1. 原聲明:int *(*a[5])(int, char*);
  變量名為a,直接用一個新別名pFun替換a就可以了:
  typedef int *(*pFun)(int, char*);
  原聲明的最簡化版:
  pFun a[5];

  2. 原聲明:void (*b[10]) (void (*)());
  變量名為b,先替換右邊部分括號裏的,pFunParam為別名一:
  typedef void (*pFunParam)();


  再替換左邊的變量b,pFunx為別名二:
  typedef void (*pFunx)(pFunParam);


  原聲明的最簡化版:
  pFunx b[10];

  3. 原聲明:doube(*)() (*e)[9];
  變量名為e,先替換左邊部分,pFuny為別名一:
  typedef double(*pFuny)();


  再替換右邊的變量e,pFunParamy為別名二
  typedef pFuny (*pFunParamy)[9];


  原聲明的最簡化版:
  pFunParamy e;

  理解復雜聲明可用的“右左法則”:從變量名看起,先往右,再往左,碰到一個圓括號就調轉閱讀的方向;括號內分析完就跳出括號,還是按先右後左的順序,如此循環,直到整個聲明分析完。舉例:
  int (*func)(int *p);
  首先找到變量名func,外面有一對圓括號,而且左邊是一個*號,這說明func是一個指針;然後跳出這個圓括號,先看右邊,又遇到圓括號,這說明(*func)是一個函數,所以func是一個指向這類函數的指針,即函數指針,這類函數具有int*類型的形參,返回值類型是int。


  int (*func[5])(int *);
  func右邊是一個[]運算符,說明func是具有5個元素的數組;func的左邊有一個*,說明func的元素是指針(註意這裏的*不是修飾func,而是修飾func[5]的,原因是[]運算符優先級比*高,func先跟[]結合)。跳出這個括號,看右邊,又遇到圓括號,說明func數組的元素是函數類型的指針,它指向的函數具有int*類型的形參,返回值類型為int。

  也可以記住2個模式:
  type (*)(....)函數指針
  type (*)[]數組指針
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陷阱一:
  記住,typedef是定義了一種類型的新別名,不同於宏,它不是簡單的字符串替換。比如:
  先定義:
  typedef char* PSTR;
  然後:
  int mystrcmp(const PSTR, const PSTR);

  const PSTR實際上相當於const char*嗎?不是的,它實際上相當於char* const。原因在於const給予了整個指針本身以常量性,也就是形成了常量指針char* const。簡單來說,記住當const和typedef一起出現時,typedef不會是簡單的字符串替換就行。

陷阱二:
  typedef在語法上是一個存儲類的關鍵字(如auto、extern、mutable、static、register等一樣),雖然它並不真正影響對象的存儲特性,如:
  typedef static int INT2; //不可行
  編譯將失敗,會提示“指定了一個以上的存儲類”。

【原文】

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