摘要:Typedef 聲明有助于創(chuàng)建平臺無關(guān)類型,甚至能隱藏復(fù)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(xué)習(xí)用 typedef 避免缺欠,從而使代碼更健壯。 | typedef 聲明,簡稱 typedef,為現(xiàn)有類型創(chuàng)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(gòu)造以及平臺相關(guān)的數(shù)據(jù)類型,從而增強(qiáng)可移植性和以及未來的可維護(hù)性。本文下面將竭盡全力來揭示 typedef 強(qiáng)大功能以及如何避免一些常見的陷阱。
如何創(chuàng)建平臺無關(guān)的數(shù)據(jù)類型,隱藏笨拙且難以理解的語法? 使用 typedefs 為現(xiàn)有類型創(chuàng)建同義字。
定義易于記憶的類型名 typedef 使用最多的地方是創(chuàng)建易于記憶的類型名,用它來歸檔程序員的意圖。類型出現(xiàn)在所聲明的變量名字中,位于 ‘‘typedef‘‘ 關(guān)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(chuàng)建新的類型。它僅僅為現(xiàn)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 <size> vs; typedef 還可以掩飾符合類型,如指針和數(shù)組。例如,你不用象下面這樣重復(fù)定義有 81 個字符元素的數(shù)組: char line[81]; char text[81]; 定義一個 typedef,每當(dāng)要用到相同類型和大小的數(shù)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(dá)第一個 typedef 陷阱。標(biāo)準(zhǔn)函數(shù) strcmp()有兩個‘const char *’類型的參數(shù)。因此,它可能會誤導(dǎo)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(xiàn)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(diǎn)像 #define 宏,用其實(shí)際類型替代同義字。不同點(diǎn)是 typedef 在編譯時被解釋,因此讓編譯器來應(yīng)付超越預(yù)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(shù)指針的同義字,該函數(shù)有兩個 const char * 類型的參數(shù)以及一個 int 類型的返回值。如果要使用下列形式的函數(shù)聲明,那么上述這個 typedef 是不可或缺的: PF Register(PF pf); Register() 的參數(shù)是一個 PF 類型的回調(diào)函數(shù),返回某個函數(shù)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(shí)現(xiàn)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(fèi)解的代碼所帶來的出錯風(fēng)險了。顯然,這里使用 typedef 不是一種特權(quán),而是一種必需。持懷疑態(tài)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(shù)的頭文件 <csinal>,一個有同樣接口的函數(shù)。
typedef 和存儲類關(guān)鍵字(storage class specifier) 這種說法是不是有點(diǎn)令人驚訝,typedef 就像 auto,extern,mutable,static,和 register 一樣,是一個存儲類關(guān)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(gòu)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(guān)鍵字。因?yàn)榉?typedef 已經(jīng)占據(jù)了存儲類關(guān)鍵字的位置,在 typedef 聲明中不能用 register(或任何其它存儲類關(guān)鍵字)。
促進(jìn)跨平臺開發(fā) typedef 有另外一個重要的用途,那就是定義機(jī)器無關(guān)的類型,例如,你可以定義一個叫 REAL 的浮點(diǎn)類型,在目標(biāo)機(jī)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(jī)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(jī)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(yīng)用程序。唯一要改的是 typedef 本身。在大多數(shù)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(shí)現(xiàn)。不是嗎? 標(biāo)準(zhǔn)庫廣泛地使用 typedef 來創(chuàng)建這樣的平臺無關(guān)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<char, char_traits<char>,allocator<char>> 和 basic_ofstream<char, char_traits<char>>。
作者簡介 Danny Kalev 是一名通過認(rèn)證的系統(tǒng)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(biāo)準(zhǔn)委員會成員。最近他以優(yōu)異成績完成了他在普通語言學(xué)研究方面的碩士論文。 業(yè)余時間他喜歡聽古典音樂,閱讀維多利亞時期的文學(xué)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(wǎng)站和雜志撰寫文章。他還在教育機(jī)構(gòu)講授程序設(shè)計(jì)語言和應(yīng)用語言課程。 |