日語口譯

C 語言中 typedef 可以用來擴充 C 原本的資料型態. 通常天成翻譯公司們會將某個資料型態或將經常使用的資料型態組合賜與一個比較直觀而易懂的別號. 界說別名以後我們就可以像利用原本的資料型態來宣告或界說變數一樣翻譯社 直接拿它來宣告或界說_{(註一, 註二)}變數.

int do_math(float arg1, int arg2) {
    return arg2;
}

int call_a_func(int (*call_this)(float翻譯社 int)) {
    int output = call_this(5.5, 7);
    return output;
}

int final_result = call_a_func(&do_math);

套用 typedef 以後, typedef 本身易讀並且 call_a_func 的參數部分翻譯社 也變得簡單易讀.

圈套 -- 有關 storage class 和 qualifier 常常呈現的毛病

1. 由於 typedef 的功效會被視為資料型態的擴充翻譯社 界說或宣佈變數時可以使用指定儲區類別 (storage class) 的四個 keyword (auto, static, extern, register) 來加以修飾翻譯社 因此 typedef 的內容本身是不可以利用這四個 keyword 的.

底下的程式片斷是變數定義的部分, 沒有利用 typedef 的模樣:

再來看一些用 typedef 轉換化簡的例子: from blog.sina.com.cn typedef的四个用途和两大陷阱
覺得很吃力看不下去了嗎? 先讀一下這一篇 C 說話:輕鬆讀懂複雜的界說 (Define and Read the complex declarations)

接著, 我們進一步加一些變化

註一: 宣佈和定義有所分歧. 界說變數會現實佔據記憶體空間翻譯社 而宣告變數則只產生參考的保持, 稍後保持程式時再連結到在其他模組界說的變數. 我們一般把宣告變數擺放在 header file (.h 檔) 中翻譯社 有需要的模組或程式只要 include 便可. 而界說變數則視情況放在主程式或相關的模組中, 固然它凡是也會 include 該 header file.

• 式子(3) 現實是界說一個別名 IamFunc翻譯社 它是一個傳回值為整數且需要二個整數參數的函數.
• 式子(4) 和式子(3) 對照, 只是回傳值由 int 變為 int*. 因為在 IamFunc 右側的函數呼叫運算子 (), 比在左側的取值運算子 *, 優先官僚來得較高.
• 式子(5) 和式子(3) 比較翻譯社 多加了括號強迫取值運算子 * 先履行, 所以函數變成了指向函數的指標翻譯社 (名為 IamFunc 的資料型態, 是一個指標指向一個傳回值為整數且需要二個整數參數的函數).
• 有人說 式子(3) 和式子(5) 是對等的, 關於這點我不是很清晰, 需要多一點時間找資料及作些實行來驗證.
• 答案也對也錯: 就 typedef 的界說內容來講: 他們是不一樣的. 然則就後續程式的現實利用來說: 這二個 typedef 界說完全一致, 程式的寫法相同翻譯社 結果也完全一樣. 之所以會有這類情形, 是因為 C 編譯器對 function pointer 的界說和處置體例和其他指標其實不一樣, 並且還有點另類: function pointer 的取址運算 & 及取值運算 * 成績或有分歧 (一個是指標的位址, 一個是函數的位址) 可是只要一帶上 () 後果都是呼叫函數而且不會搞錯 (好神奇喔!). 這裡有一篇有關 function pointer 的說明 (英文) Declaring翻譯社 Assigning, and Using Function Pointers 是 Usenet 上 comp.lang.c FAQ list 的維護人 Steve Summit 先生寫的, 對於 function pointer 的取址運算 & 及取值運算 * 有明白的說明註解翻譯社 供給給各人參考.

轉換化簡的原則:

• 不克不及粉碎原有之運算前後順序.
• 轉換化簡沒有固定的謎底, 完全視程式的需要取 typedef 的截斷點.

雜記

---

1. 習慣上, C 語言 (如: standard C library翻譯社 POSIX) 會在衍素性型別名的後面加上 _t翻譯社 像是 size_t.
2. 界說或宣告變數時, 新設的型別不成以和 signed, unsigned 一起適用 (即便是 原始型別是 int, short翻譯社 long... 之類的型別). 來由很簡單 signed int 和 unsigned int 是離別的根基資料型態, 意即 signed 和 unsigned 這二個 keyword 並不是 int 的 storage class 或是 qualifier 之類的潤飾 keyword.

// 原始寫法:
int *(*a[5])(int, char*);
// 轉換1:
typedef int *(*pFun)(int, char*);
pFun a[5];
// 轉換2:
typedef int *Func(int, char*);
Func *a[5];

• 轉換1: 在 *a[5] 中翻譯社 [] 優先權比 * 高, 故把 a[5] 留在原來變數界說的式子, 其餘的轉為 typedef
• 轉換2: 把 *a[5] 全部留在本來的變數界說式, 其餘的轉為 typedef

例二: 變數為一陣列, 陣列元素內容為 函數指標翻譯社 函數之參數為 函數指標

typedef int (*MathFunc)(float, int);

int do_math(float arg1, int arg2) {
    return arg2;
}

int call_a_func(MathFunc call_this) {
    int output = call_this(5.5, 7);
    return output;
}

int final_result = call_a_func(&do_math);

再來一個更極真個例子 (也是借用自 Wiki 網站對 typedef 的解說)

下面的例子含有例舉 (enum) 別號界說, 應當不消多作诠釋.

// Examples of typedef a pointer
typedef struct _list_node_  * pLIST_NODE;    // (1)
typedef struct _list_node_ (* pLIST_NODE);   // (2)

// Examples of typedef a function or pointer of function
typedef int   IamFunc (int, int);            // (3)
typedef int  *IamFunc (int翻譯社 int);            // (4)
typedef int (*IamFunc)(int, int);            // (5)

• 式子(1) 是利用告終構指標, 寫法很平常, 看起來應當很習慣.
• 式子(2) 的寫法看起來感覺彷佛有點玄機... 但其實並沒有, 式子(1)和(2)這二個寫法是一樣的:
  在界說或宣告指標 int * ptr 的寫法中翻譯社 星號閣下兩邊的空白是無關緊要的翻譯社 所以 int* ptr, int *ptr, int * ptr翻譯社 int*ptr, 都是准確的並且意義也相同.
  而註釋上你可以說 ptr 是一個 int*, 也能夠說 *ptr 是一個 int. 所以多加了括號並不會改變它的意義.

// 原始寫法:
doube(*)() (*e)[9];
// 轉換為:
typedef double (*pFuny)();         // 左半部
typedef pFuny (*pFunParamy)[9];    // 右半部
pFunParamy e;

---

函數指標最多見的運用是利用在 callback 的技術上. 由於需要將某一函數的位址當做參數傳送給另一個函數, 是以利用 typedef 替這類 callback 函數的指標定義一個新名字 (新資料型態), 可以大幅提昇程式的可讀性, 往後維護及點竄上比較不會犯錯.

typedef unsigned char bool;
typedef struct _list_node_ {
    unsigned long       size;
    strcut _list_node_ *next;
} LIST_NODE;

bool      flag1, flag2;
LIST_NODE node0, *free_list;

• 第1行的 typedef 為 unsigned char 取了個好記的別號 bool.
• 第2~5行則將佈局 _list_node_ 擴充為資料型態並為其命名為 LIST_NODE. 這裡要注意的是佈局內部有一個指標指向和本身一樣的佈局. 在 typedef 的界說中天成翻譯公司們只能利用 struct _list_node_ * 而不可以利用 typedef 的功效 LIST_NODE (因為 LIST_NODE 尚未界說完成. 翻譯公司也能夠把 typedef 的界說和構造的界說拆開來).
• 第7~8行則拿新定義的別號翻譯社 來界說本來程式要界說的變數. 若是再把 1~5 行的 typedef 移到標頭檔 (xxx.h), 只留下 7~8 行這二行變數定義的部份, 程式看起來就簡練多了.
• 上面有關 LIST_NODE 的部分, 也能夠換一個寫法:

  typedef struct _list_node_ {
      unsigned long       size;
      strcut _list_node_ *next;
  } LIST_NODE, *pLIST_NODE;
  
  LIST_NODE node0;
  pLIST_NODE free_list;
  

  這個 typedef 寫法用了一個一般對照不經常使用的 ,. 其實就是和 int32_t a翻譯社 *p;_(註三) 界說了 "一個 32 位元整數變數 a 和一個指到 32 位元整數的指標變數 p" 一樣, 如許的寫法界說了一個構造 _list_node_ 的別名 LIST_NODE, 和一個指標型的別號 pLIST_NODE. 所以本例和上例這二種寫法界說出來的變數 node0, free_list 成績是完全一致的.

註三: 利用 , 將多個變數的界說/宣告保持起來時, 要注意 * (指標) 其實不算在配合的資料型態這一邊翻譯社 而是算在變數名稱這一邊. 所以上面的例子裡的 int32_t a翻譯社 *p; 和 int32_t *p, a; 和 int32_t* p, a; 意義上都是一樣的. 初學者需要分外小心最後一種寫法, 非常輕易讓人弄錯搞含混了.

註二: ANSI C 標準文件說: 會實際佔據記憶體空間的宣佈稱為界說. 所以 ANSI C 說的宣佈包括了界說及純宣告. 而註一及以下本文中所指的宣佈則是指沒有佔據記憶體空間的純宣佈, 而不是 ANSI C 原先所指的宣佈, 特此申明. 請參考維基網站 Declaration (computer programming) 段落二 'Declaration vs. definition' 及段落三 'Declarations and Definitions')

void (*signal(int sig, void (*func)(int)))(int);
// 轉換成下面的模樣
typedef void (*sighandler_t)(int);
sighandler_t signal(int sig, sighandler_t func);

// Wrong definition:
typedef char * pstr;
mystrcmp(const pstr, const pstr);

// Correct definition:
typedef const char * cpstr;
mystrcmp(cpstr翻譯社 cpstr);

unsigned char  flag1, flag2;
struct _list_node_ {
    unsigned long       size;
    strcut _list_node_ *next;
} node0翻譯社 *free_list;

再來看的是改用 typedef 後的模樣:

下面的例子借用自 Wiki 網站對 typedef 的說明註解

轉換化簡法式:

• 先取一個適合的截斷點
• 將截斷點以後的低優先權運算以 typedef 定義為別名
• 然後用別名定義或宣告截斷點之前的高優先權運算.

轉換化簡

---

---

enum color { black, white, gold翻譯社 pink };
typedef enum color iPhoneColor;
iPhoneColor x = gold;

再下來是陣列 array 的例子:

參考

---

1. en.wikipedia.org typedef
2. blog.sina.com.cn typedef的四个用處和两大陷阱
3. pixnet.net/blog C 說話:輕鬆讀懂複雜的定義 (Define and Read the complex declarations)
4. Declaring翻譯社 Assigning, and Using Function Pointers

// 原始寫法:
void (*b[10])(void (*)());
// 轉換為:
typedef void (*pFunParam)();       // 右半部翻譯社 函數的參數
typedef void (*pFunx)(pFunParam);  // 左半部的函數
pFunx b[10];

例三: 變數為指向陣列之指標, 陣列元素固定為 9翻譯社 陣列元素內容為 函數指標

// 下行的語法是毛病: static 不成以呈現在 typedef 中
typedef static int newINT;
newINT x翻譯社 y, x;

// 要改成以下二行才行 (static 必需移到變數界說式)
typedef int newINT;
static newINT x, y, z;

2. 另外二個限制詞 (qualifier翻譯社 const 和 volatile) 則沒有上述的限制: 可以出現在新資料型態的 typedef 定義中; 也可以不出現在新資料型態的 typedef 定義中翻譯社 而改在變數界說或宣佈時加上限制. 當然, 天成翻譯公司們不可以兩者都加. 同時, 要謹慎變數界說或宣佈內容包括有指標的環境, 此時 keyword const 和 volatile 的限制標的釀成有二個: 一個是指標本身另一個是指標所指向的資料. 這個時候到底誰被 keyword 限制翻譯社 取決於 keyword 出現的位置.

• 下面的式子(1), 式子(2)和式子(3)寫法相通翻譯社 是定義一個指標變數指向常數資料 (指標值可變翻譯社 資料值不可變).
• 式子(4)和式子(5)寫法相通, 是界說一個常數指標指向可更動的資料 (指標值不行變, 資料值可變).
• 式子(1)的寫法經常會被誤以為應當和式子(5)相等, 所以就毛病的把勢子(1)化簡為式子(5). 但現實上是式子(1)應當以化簡為式子(3). (我們應當把式子(5) const ptr p 中的 ptr 看成和 const int x 中的 int 一樣, 是一個資料型態. 而不要把它以 typedef 的定義 char * 來替代.)

// define a non-const pointer to const data
const char * p;             // (1)
char const * p;             // (2)
typedef const char * ptr;   // (3-1)
ptr p;                      // (3-2)

// define a const pointer to non-const data
char * const p;            // (4)
typedef char* ptr;         // (5-1)
const ptr p;               // (5-2)

最常看到的毛病典範是我們想要寫一個像 strcmp() 那樣的函數, 於是宣佈了以下的函數原型 mystrcmp(const char *翻譯社 const char *), 然後為了想簡化於是又增添了界說 typedef char * pstr; 接著把函數原型宣佈改成 mystrcmp(const pstr, const pstr), 然後就掛掉了... (我們進展的是字串比較時不要去動到字串的內容翻譯社 而不是指標值不能更動)

typedef uint8_t   Buffer[16];

Buffer xBuf;

xBuf[0] = 3;
xBuf[1] = 2;

• 第3行有些小小的奇異, 界說變數時好像沒有指定是陣列, 後面卻可以用陣列的寫法. 其實第3行相當於 uint8_t xBuf[16]
• 用法可能看起來有點奇異, 卻可以包管每次用 Buffer 界說或宣佈的陣列變數 必然是 16 個 uint8_t 元素. 好處是陣列的巨細需要改變時, 只要點竄 typedef 不必全部專案翻找一遍, 還要憂郁是否是有改漏了.

假如碰到看不懂時翻譯社 建議你可以把界說中的 typedef 拿掉翻譯社 同時資料型態名稱換成變數的名稱, 就會比力容易理解. 例如: 把 typedef uint8_t Buffer[16]; 去掉 typedef, Buffer 換成變數名 xBuf, 釀成 uint8_t xBuf[16];