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        typedef define C復雜函數聲明

        作者: 時間:2016-11-25 來源:網絡 收藏
        概述

          在很多情況下,尤其是讀別人所寫代碼的時候,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容來集中闡述一下這個問題。

          問題:聲明與函數

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

          答案

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

          答案分析:從尾到頭

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

          最基本的函數調用:function(paramList);

          鑒于問題中的函數沒有參數,函數調用可簡化為 function();

          其次,根據問題描述,可以知道0是這個函數的入口地址,也就是說,0是一個函數的指針。使用函數指針的函數聲明形式是:void (*pFunction)(),相應的調用形式是: (*pFunction)(),則問題中的函數調用可以寫作:(*0)( )。

          第三,大家知道,函數指針變量不能是一個常數,因此上式中的0必須要被轉化為函數指針。

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

          所以將0強制轉換為一個返回值為void,參數為空的函數指針如下:( void (*)( ) )。

          OK,結合2)和3)的分析,結果出來了,那就是:(*(void (*)( ) )0)( ) 。

          答案分析:從頭到尾理解答案

          (void (*)( )) ,是一個返回值為void,參數為空的函數指針原型。
          (void (*)( ))0,把0轉變成一個返回值為void,參數為空的函數指針,指針指向的地址為0.
          *(void (*)( ))0,前面加上*表示整個是一個返回值為void的函數的名字
          (*(void (*)( ))0)( ),這當然就是一個函數了。

          我們可以使用typedef清晰聲明如下:

          typedef void (*pFun)( );

          這樣函數變為 (*(pFun)0 )( );

          問題:三個聲明的分析

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

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

          首先看到標識符名a,“[]”優先級大于“*”,a與“[5]”先結合。所以a是一個數組,這個數組有5個元素,每一個元素都是一個指針,指針指向“(int, char*)”,很明顯,指向的是一個函數,這個函數參數是“int, char*”,返回值是“int*”。OK,結束了一個。:)

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

           b是一個數組,這個數組有10個元素,每一個元素都是一個指針,指針指向一個函數,函數參數是“void (*)()”【注10】,返回值是“void”。完畢!

          注意:這個參數又是一個指針,指向一個函數,函數參數為空,返回值是“void”。

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

           pa是一個指針,指針指向一個數組,這個數組有9個元素,每一個元素都是“doube(*)()”(也即一個函數指針,指向一個函數,這個函數的參數為空,返回值是“double”)。

          typedef用法小結- -

        本文引用地址:http://www.104case.com/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候,發現很多地方都用到typedef,在結構體定義,還有一些數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 聲明有助于創建平臺無關類型,甚至能隱藏復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,通過本文你可以學習用 typedef 避免缺欠,從而使代碼更健壯。
          typedef 聲明,簡稱 typedef,為現有類型創建一個新的名字。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造以及平臺相關的數據類型,從而增強可移植性和以及未來的可維護性。本文下面將竭盡全力來揭示 typedef 強大功能以及如何避免一些常見的陷阱。
          如何創建平臺無關的數據類型,隱藏笨拙且難以理解的語法?
          使用 typedefs 為現有類型創建同義字。
          定義易于記憶的類型名
          typedef 使用最多的地方是創建易于記憶的類型名,用它來歸檔程序員的意圖。類型出現在所聲明的變量名字中,位于 typedef 關鍵字右邊。例如:
          typedef int size;
          此聲明定義了一個 int 的同義字,名字為 size。注意 typedef 并不創建新的類型。它僅僅為現有類型添加一個同義字。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,如指針和數組。例如,你不用象下面這樣重復定義有 81 個字符元素的數組:
          char line[81];
          char text[81];
          定義一個 typedef,每當要用到相同類型和大小的數組時,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);
          這里將帶我們到達第一個 typedef 陷阱。標準函數 strcmp()有兩個‘const char *類型的參數。因此,它可能會誤導人們象下面這樣聲明 mystrcmp():
          int mystrcmp(const pstr, const pstr);
          這是錯誤的,按照順序,‘const pstr被解釋為‘char * const(一個指向 char 的常量指針),而不是‘const char *(指向常量 char 的指針)。這個問題很容易解決:
          typedef const char * cpstr;
          int mystrcmp(cpstr, cpstr); // 現在是正確的
          記住:不管什么時候,只要為指針聲明 typedef,那么都要在最終的 typedef 名稱中加一個 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 行為有點像 #define 宏,用其實際類型替代同義字。不同點是 typedef 在編譯時被解釋,因此讓編譯器來應付超越預處理器能力的文本替換。例如:
          typedef int (*PF) (const char *, const char *);
          這個聲明引入了 PF 類型作為函數指針的同義字,該函數有兩個 const char * 類型的參數以及一個 int 類型的返回值。如果要使用下列形式的函數聲明,那么上述這個 typedef 是不可或缺的:
          PF Register(PF pf);
          Register() 的參數是一個 PF 類型的回調函數,返回某個函數的地址,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,我們是如何實現這個聲明的:
          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,更不用說這種費解的代碼所帶來的出錯風險了。顯然,這里使用 typedef 不是一種特權,而是一種必需。持懷疑態度的人可能會問:"OK,有人還會寫這樣的代碼嗎?",快速瀏覽一下揭示 signal()函數的頭文件,一個有同樣接口的函數。
          typedef 和存儲類關鍵字(storage class specifier)
          這種說法是不是有點令人驚訝,typedef 就像 auto,extern,mutable,static,和 register 一樣,是一個存儲類關鍵字。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。下面將帶到第二個陷阱:
          typedef register int FAST_COUNTER; // 錯誤
          編譯通不過。問題出在你不能在聲明中有多個存儲類關鍵字。因為符號 typedef 已經占據了存儲類關鍵字的位置,在 typedef 聲明中不能用 register(或任何其它存儲類關鍵字)。
          促進跨平臺開發
          typedef 有另外一個重要的用途,那就是定義機器無關的類型,例如,你可以定義一個叫 REAL 的浮點類型,在目標機器上它可以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使用 REAL 類型的應用程序。唯一要改的是 typedef 本身。在大多數情況下,甚至這個微小的變動完全都可以通過奇妙的條件編譯來自動實現。不是嗎? 標準庫廣泛地使用 typedef 來創建這樣的平臺無關類型: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 是一名通過認證的系統分析師,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++ 標準委員會成員。最近他以優異成績完成了他在普通語言學研究方面的碩士論文。業余時間他喜歡聽古典音樂,閱讀維多利亞時期的文學作品,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 時常到一些 C++ 論壇并定期為不同的 C++ 網站和雜志撰寫文章。他還在教育機構講授程序設計語言和應用語言課程。
          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語言的關鍵字,作用是為一種數據類型定義一個新名字。這里的數據類型包括內部數據類型(int,char等)和自定義的數據類型(struct等)。
          在編程中使用typedef目的一般有兩個,一個是給變量一個易記且意義明確的新名字,另一個是簡化一些比較復雜的類型聲明。
          至于typedef有什么微妙之處,請你接著看下面對幾個問題的具體闡述。
          2. typedef & 結構的問題
          當用下面的代碼定義一個結構時,編譯器報了一個錯誤,為什么呢?莫非C語言不允許在結構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;
          給已知數據類型long起個新名字,叫byte_4。
          2、 typedef與結構結合使用
          typedef struct tagMyStruct
          {
          int iNum;
          long lLength;
          } MyStruct;
          這語句實際上完成兩個操作:
          1) 定義一個新的結構類型
          struct tagMyStruct
          {
          int iNum;
          long lLength;
          };
          分析:tagMyStruct稱為“tag”,即“標簽”,實際上是一個臨時名字,struct 關鍵字和tagMyStruct一起,構成了這個結構類型,不論是否有typedef,這個結構都存在。
          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,因為struct 和tagMyStruct合在一起才能表示一個結構類型。
          2) typedef為這個新的結構起了一個名字,叫MyStruct。
          typedef struct tagMyStruct MyStruct;
          因此,MyStruct實際上相當于struct tagMyStruct,我們可以使用MyStruct varName來定義變量。
          答案與分析
          C語言當然允許在結構中包含指向它自己的指針,我們可以在建立鏈表等數據結構的實現上看到無數這樣的例子,上述代碼的根本問題在于typedef的應用。
          根據我們上面的闡述可以知道:新結構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候,這個類型的新名字也還不存在,也就是說這個時候編譯器根本不認識pNode。
          解決這個問題的方法有多種:
          1)、
          typedef struct tagNode
          {
          char *pItem;
          struct tagNode *pNext;
          } *pNode;
          2)、
          typedef struct tagNode *pNode;
          struct tagNode
          {
          char *pItem;
          pNode pNext;
          };
          注意:在這個例子中,你用typedef給一個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數據類型的方法,兩者有什么不同?哪一種更好一點?
          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);
          }
          以下程序的輸出結果是: 36。
          因為如此原因,在許多C語言編程規范中提到使用#define定義時,如果定義中包含表達式,必須使用括號,則上述定義應該如下定義才對:
          #define f(x) (x*x)
          當然,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一個錯誤,你知道是哪個語句錯了嗎?
          typedef char * pStr;
          char string[4] = "abc";
          const char *p1 = string;
          const pStr p2 = string;
          p1++;
          p2++;
          答案與分析:
          是p2++出錯了。這個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本質上沒有區別,都是對變量進行只讀限制,只不過此處變量p2的數據類型是我們自己定義的而不是系統固有類型而已。因此,const pStr p2的含義是:限定數據類型為char *的變量p2為只讀,因此p2++錯誤。
          #define與typedef引申談
          1) #define宏定義有一個特別的長處:可以使用 #ifdef ,#ifndef等來進行邏輯判斷,還可以使用#undef來取消定義。
          2) typedef也有一個特別的長處:它符合范圍規則,使用typedef定義的變量類型其作用范圍限制在所定義的函數或者文件內(取決于此變量定義的位置),而宏定義則沒有這種特性。
          5. typedef & 復雜的變量聲明
          在編程實踐中,尤其是看別人代碼的時候,常常會遇到比較復雜的變量聲明,使用typedef作簡化自有其價值,比如:
          下面是三個變量的聲明,我想使用typdef分別給它們定義一個別名,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:
          對復雜變量建立一個類型別名的方法很簡單,你只要在傳統的變量聲明表達式里用類型名替代變量名,然后把關鍵字typedef加在該語句的開頭就行了。
          >1:int *(*a[5])(int, char*);
          //pFun是我們建的一個類型別名
          typedef int *(*pFun)(int, char*);
          //使用定義的新類型來聲明對象,等價于int* (*a[5])(int, char*);
          pFun a[5];
          >2:void (*b[10]) (void (*)());
          //首先為上面表達式藍色部分聲明一個新類型
          typedef void (*pFunParam)();
          //整體聲明一個新類型
          typedef void (*pFun)(pFunParam);
          //使用定義的新類型來聲明對象,等價于void (*b[10]) (void (*)());
          pFun b[10];
          >3. doube(*)() (*pa)[9];
          //首先為上面表達式藍色部分聲明一個新類型
          typedef double(*pFun)();
          //整體聲明一個新類型
          typedef pFun (*pFunParam)[9];
          //使用定義的新類型來聲明對象,等價于doube(*)() (*pa)[9];
          pFunParam pa;


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