C語(yǔ)言typedef與#define的用法和區(qū)別

在C語(yǔ)言編程中，typedef 和?#define是最常用語(yǔ)句，可能很多工作過(guò)幾年的工程師都沒(méi)有去深究過(guò)它們的一些用法和區(qū)別。

typedef的用法

在C/C++語(yǔ)言中，typedef常用來(lái)定義一個(gè)標(biāo)識(shí)符及關(guān)鍵字的別名，它是語(yǔ)言編譯過(guò)程的一部分，但它并不實(shí)際分配內(nèi)存空間，比如：

?

typedef  int    INT;
typedef??(int*)???pINT;
typedef unsigned int  uint32_t

?

typedef可以增強(qiáng)程序的可讀性，以及標(biāo)識(shí)符的靈活性，但它也有“非直觀性”等缺點(diǎn)。

#define的用法

#define為一宏定義語(yǔ)句，通常用它來(lái)定義常量(包括無(wú)參量與帶參量)，以及用來(lái)實(shí)現(xiàn)那些“表面似和善、背后一長(zhǎng)串”的宏，它本身并不在編譯過(guò)程中進(jìn)行，而是在這之前(預(yù)處理過(guò)程)就已經(jīng)完成了，但也因此難以發(fā)現(xiàn)潛在的錯(cuò)誤及其它代碼維護(hù)問(wèn)題，比如：

?

#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(guān)于#define語(yǔ)句弊端的分析，以及好的替代方法，大家可參看。

typedef與#define的區(qū)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(biāo)識(shí)符另起的新名稱(僅僅只是個(gè)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(xiàn)使它也漸漸成為了起別名的工具。

有時(shí)很容易搞不清楚?#define?與 typedef 兩者到底該用哪個(gè)好，如#define INT int這樣的語(yǔ)句，用typedef一樣可以完成，用哪個(gè)好呢？

我主張用typedef，因?yàn)樵谠缙诘脑S多C編譯器中這條語(yǔ)句是非法的，只是現(xiàn)今的編譯器又做了擴(kuò)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(yǔ)句的任務(wù)，而typedef則常用來(lái)定義關(guān)鍵字、冗長(zhǎng)的類型的別名。

宏定義只是簡(jiǎn)單的字符串代換(原地?cái)U(kuò)展)，而typedef則不是原地?cái)U(kuò)展，它的新名字具有一定的封裝性，以致于新命名的標(biāo)識(shí)符具有更易定義變量的功能。

比如代碼：

?

typedef    (int*)      pINT;

?

以及:

?

#define    pINT2    int*;

?

效果相同？實(shí)則不同！實(shí)踐中見(jiàn)差別：pINT a,b;的效果同int *a; int *b;表示定義了兩個(gè)整型指針變量。而pINT2 a,b;的效果同int *a, b;

表示定義了一個(gè)整型指針變量a和整型變量b。

typedef的用途

用途一：

定義一種類型的別名，而不只是簡(jiǎn)單的宏替換。

可以用作同時(shí)聲明指針型的多個(gè)對(duì)象。比如：

?

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

?

以下則可行：

?

typedef??char*??PCHAR;
PCHAR??pa,??pb;????????//同時(shí)聲明了兩個(gè)指向字符變量的指針

?

雖然下面（代碼）方式也可行，但相對(duì)來(lái)說(shuō)沒(méi)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。

?

char   *pa,   *pb;

?

用途二：

用在舊的C代碼中（具體多舊沒(méi)有查），幫助struct。

以前的代碼中，聲明struct新對(duì)象時(shí)，必須要帶上struct，即形式為：

struct ??結(jié)構(gòu)名? ?對(duì)象名，如：

?

struct   tagPOINT1
{
  int   x;
  int   y;
};


struct   tagPOINT1   p1;

?

而在C++中，則可以直接寫：結(jié)構(gòu)名? ?對(duì)象名，即：

?

tagPOINT1   p1;

?

估計(jì)某人覺(jué)得經(jīng)常多寫一個(gè)struct太麻煩了，于是就發(fā)明了：

?

typedef   struct   tagPOINT
{
  int   x;
  int   y;
}POINT;


POINT   p1;   //   這樣就比原來(lái)的方式少寫了一個(gè)struct，比較省事，尤其在大量使用的時(shí)候

?

或許，在C++中，typedef的這種用途二不是很大，但是理解了它，對(duì)掌握以前的舊代碼還是有幫助的，畢竟我們?cè)陧?xiàng)目中有可能會(huì)遇到較早些年代遺留下來(lái)的代碼。

用途三：

用typedef來(lái)定義與平臺(tái)無(wú)關(guān)的類型。

比如定義一個(gè)叫 REAL 的浮點(diǎn)類型，在目標(biāo)平臺(tái)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(tái)二上，改為：

?

typedef???double???REAL;

?

在連 double 都不支持的平臺(tái)三上，改為：

?

typedef???float???REAL;

?

也就是說(shuō)，當(dāng)跨平臺(tái)時(shí)，只要改下 typedef 本身就行，不用對(duì)其他源碼做任何修改。標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)就廣泛使用了這個(gè)技巧，比如size_t。

另外，因?yàn)閠ypedef是定義了一種類型的新別名，不是簡(jiǎn)單的字符串替換，所以它比宏來(lái)得穩(wěn)?。m然用宏有時(shí)也可以完成以上的用途）。

用途四：

為復(fù)雜的聲明定義一個(gè)新的簡(jiǎn)單的別名。

方法是：在原來(lái)的聲明里逐步用別名替換一部分復(fù)雜聲明，如此循環(huán)，把帶變量名的部分留到最后替換，得到的就是原聲明的最簡(jiǎn)化版。舉例如下一些情況。

1.原聲明：

?

int   *(*a[5])(int,   char*);

?

變量名為a，直接用一個(gè)新別名pFun替換a就可以了：

?

typedef   int   *(*pFun)(int,   char*);

?

原聲明的最簡(jiǎn)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(hào)里的，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(jiǎn)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(jiǎn)化版：

?

pFunParamy   e;

?

理解復(fù)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(gè)圓括號(hào)就調(diào)轉(zhuǎn)閱讀的方向；括號(hào)內(nèi)分析完就跳出括號(hào)，還是按先右后左的順序，如此循環(huán)，直到整個(gè)聲明分析完。舉例：

?

int   (*func)(int   *p);

?

首先找到變量名func，外面有一對(duì)圓括號(hào)，而且左邊是一個(gè)*號(hào)，這說(shuō)明func是一個(gè)指針；然后跳出這個(gè)圓括號(hào)，先看右邊，又遇到圓括號(hào)，這說(shuō)明(*func)是一個(gè)函數(shù)，所以func是一個(gè)指向這類函數(shù)的指針，即函數(shù)指針，這類函數(shù)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(gè)[]運(yùn)算符，說(shuō)明func是具有5個(gè)元素的數(shù)組；func的左邊有一個(gè)*，說(shuō)明func的元素是指針（注意這里的*不是修飾func，而是修飾func[5]的，原因是[]運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)比*高，func先跟[]結(jié)合）。跳出這個(gè)括號(hào)，看右邊，又遇到圓括號(hào)，說(shuō)明func數(shù)組的元素是函數(shù)類型的指針，它指向的函數(shù)具有int*類型的形參，返回值類型為int。

也可以記住2個(gè)模式：

type? ?(*)(....)函數(shù)指針??

type? ?(*)[]數(shù)組指針

typedef的陷阱

陷阱一：

記住，typedef是定義了一種類型的新別名，不同于宏，它不是簡(jiǎn)單的字符串替換。比如先定義：

?

typedef   char*   PSTR;

?

然后：

?

int   mystrcmp(const   PSTR,   const   PSTR);

?

const ? PSTR實(shí)際上相當(dāng)于const ? char*嗎？

不是的，它實(shí)際上相當(dāng)于char*? ?const。

原因在于const給予了整個(gè)指針本身以常量性，也就是形成了常量指針char*? ?const。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，記住當(dāng)const和typedef一起出現(xiàn)時(shí)，typedef不會(huì)是簡(jiǎn)單的字符串替換就行。

陷阱二：

typedef在語(yǔ)法上是一個(gè)存儲(chǔ)類的關(guān)鍵字（如auto、extern、static、register等一樣），雖然它并不真正影響對(duì)象的存儲(chǔ)特性，如：

?

typedef   static   int   INT2;   //不可行

?

編譯將失敗，會(huì)提示“指定了一個(gè)以上的存儲(chǔ)類”。