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2024年10月15日 14:13
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4064ecfe25
commit
09b7eb4fed
@ -434,4 +434,391 @@ int main() {
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# 第二章：typedef（⭐）
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# 第二章：typedef（⭐）
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## 2.1 概述
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* 之前，我们在使用结构体或共用体的时候，经常会这么写，如下所示：
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```c {15,25-28}
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#include <stdio.h>
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/**
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* 声明结构体
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*/
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struct Person {
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char name[20];
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int id;
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};
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/**
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* 打印结构体成员中的属性
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* @param person
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*/
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void toString(struct Person person) {
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printf("编号：%d ，姓名：%s \n", person.id, person.name);
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}
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int main() {
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// 禁用 stdout 缓冲区
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setbuf(stdout, nullptr);
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// 定义结构体变量并进行初始化
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struct Person p1 = {.id = 1001, .name = "张三"};
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struct Person p2 = {.id = 1002, .name = "李四"};
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struct Person p3 = {.id = 1003, .name = "王五"};
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struct Person p4 = {.id = 1004, .name = "赵六"};
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||||
// 输出结构体成员中的属性
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toString(p1);
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toString(p2);
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toString(p3);
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toString(p4);
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return 0;
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}
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```
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> [!NOTE]
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>
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> * ① 在声明结构体类型的时候，使用 struct 关键字很好理解。
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> * ② 但是，在使用结构体变量给其成员赋值的时候，还要携带 `struct` 关键字就显得多余，但是不携带编译器又会报错，因为编译器不识别 `Person` 到底是什么，只会认为是一个字符串，而不是数据类型。
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* 如果对比 Java 语言，你会发现 Java 语言的`强类型系统`是多么优秀，如下所示：
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```java
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class Person {
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int id;
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String name;
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}
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class Test {
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public static void main(String[] args){
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// Java 编译器可以直接认为 Person 就是一个数据类型
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// 而不需要我们写 class Person p = new Person();
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Person p = new Person(); // [!code highlight]
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p.id = 1000;
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p.name = "张三";
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}
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}
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```
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* C 语言提供了 typedef 关键字可以让我们给类型起别名（重命名），如下所示：
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```c
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typedef 旧名 新名（别名）;
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```
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> [!NOTE]
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>
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> * ① `typedef` 不创建新类型，只是为现有类型提供了一个别名。
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> * ② 主要用途是简化复杂的类型声明，增强代码可读性。
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* 那么，我们就可以将上面的代码简化下，如下所示：
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```c {15,25-28}
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#include <stdio.h>
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/**
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||||
* 声明结构体
|
||||
*/
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typedef struct Person { // [!code highlight]
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char name[20];
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int id;
|
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} Person; // [!code highlight]
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/**
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||||
* 打印结构体成员中的属性
|
||||
* @param person
|
||||
*/
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||||
void toString(Person person) {
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||||
printf("编号：%d ，姓名：%s \n", person.id, person.name);
|
||||
}
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int main() {
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// 禁用 stdout 缓冲区
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setbuf(stdout, nullptr);
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// 定义结构体变量并进行初始化
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||||
Person p1 = {.id = 1001, .name = "张三"};
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||||
Person p2 = {.id = 1002, .name = "李四"};
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||||
Person p3 = {.id = 1003, .name = "王五"};
|
||||
Person p4 = {.id = 1004, .name = "赵六"};
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// 输出结构体成员中的属性
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||||
toString(p1);
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||||
toString(p2);
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||||
toString(p3);
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||||
toString(p4);
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return 0;
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}
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```
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## 2.2 使用方式
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### 2.2.1 概述
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* 使用 typedef 可以给基本数据类型、结构体、公用体、指针类型起别名。
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> [!IMPORTANT]
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>
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> 在实际开发中，使用 typedef 给结构体起别名居多！！！
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### 2.2.2 给基本数据类型起别名
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* 语法：
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```c
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typedef 类型名 别名;
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```
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> [!NOTE]
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>
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> * ① 在实际开发中，我们经常将 typedef 声明的类型名的第 1 个字母用大写表示，如：`Integer`。
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||||
> * ② 在系统提供的标准类型别名的标识符，通常使用下划线的命名风格，如：`size_t` 。
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* 示例：
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```c
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#include <stdio.h>
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// 将 Integer 作为 int 的别名
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typedef int Integer; // [!code highlight]
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int main() {
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// 禁用 stdout 缓冲区
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setbuf(stdout, nullptr);
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// 定义变量，并使用类型别名
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Integer a = 20; // [!code highlight]
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int b = 30;
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printf("%d + %d = %d\n", a, b, a + b);
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return 0;
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}
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```
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* 示例：
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```c
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#include <stdio.h>
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// 将 Integer 作为 int 的别名
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typedef int Integer; // [!code highlight]
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int main() {
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// 禁用 stdout 缓冲区
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||||
setbuf(stdout, nullptr);
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// 定义变量，并使用类型别名
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||||
Integer a, b; // [!code highlight]
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a = 20;
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b = 30;
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||||
printf("%d + %d = %d\n", a, b, a + b);
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return 0;
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}
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```
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* 示例：
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```c
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#include <stdio.h>
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// 将 Byte 作为 unsigned char 的别名
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typedef unsigned char Byte; // [!code highlight]
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int main() {
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// 禁用 stdout 缓冲区
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setbuf(stdout, nullptr);
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// 定义变量，并使用类型别名
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Byte c = 'a'; // [!code highlight]
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printf("%c\n", c);
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return 0;
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}
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```
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### 2.2.3 为结构体、共用体起别名
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* 语法：
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```c
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typedef struct 结构体名 {
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...
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} 别名;
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```
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```c
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||||
typedef struct 共用体名 {
|
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...
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||||
} 别名;
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```
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> [!NOTE]
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>
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> 因为 C 语言中，结构体名和公用体名都可以省略，所以 typedef 为结构体和共用体起别名，又可以这样：
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>
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> ```c
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> typedef struct { // 匿名结构体
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> ...
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> } 别名;
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> ```
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>
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> ```c
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> typedef struct { // 匿名公用体
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||||
> ...
|
||||
> } 别名;
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> ```
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* 示例：
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```c
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#include <stdio.h>
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/**
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* 声明结构体
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*/
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typedef struct {
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char name[20];
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int id;
|
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} Person; // [!code highlight]
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|
||||
/**
|
||||
* 打印结构体成员中的属性
|
||||
* @param person
|
||||
*/
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||||
void toString(Person person) { // [!code highlight]
|
||||
printf("编号：%d ，姓名：%s \n", person.id, person.name);
|
||||
}
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|
||||
int main() {
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|
||||
// 禁用 stdout 缓冲区
|
||||
setbuf(stdout, nullptr);
|
||||
|
||||
// 定义结构体变量并进行初始化
|
||||
Person p1 = {.id = 1001, .name = "张三"}; // [!code highlight]
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||||
Person p2 = {.id = 1002, .name = "李四"}; // [!code highlight]
|
||||
Person p3 = {.id = 1003, .name = "王五"}; // [!code highlight]
|
||||
Person p4 = {.id = 1004, .name = "赵六"}; // [!code highlight]
|
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|
||||
// 输出结构体成员中的属性
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||||
toString(p1);
|
||||
toString(p2);
|
||||
toString(p3);
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toString(p4);
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|
||||
return 0;
|
||||
}
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```
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### 2.2.4 为指针类型起别名
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* 语法：
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```c
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typedef 指针类型 别名;
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```
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|
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* 示例：
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```c
|
||||
#include <stdio.h>
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||||
// 为指针类型起别名
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typedef int* P_INT; // [!code highlight]
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int main() {
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// 禁用 stdout 缓冲区
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setbuf(stdout, nullptr);
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int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
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// 使用指针变量 p 指向数组 arr
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P_INT p = arr; // [!code highlight]
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for (int i = 0; i < 5; i++) {
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printf("%d ", *(p + i));
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}
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|
||||
return 0;
|
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}
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```
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|
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|
||||
* 示例：
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```c
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#include <stdio.h>
|
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|
||||
// 为指针类型起别名
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typedef int (*P_INT)(int, int); // [!code highlight]
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/**
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||||
* 求和函数
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*/
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int add(int a, int b) {
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return a + b;
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}
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|
||||
int main() {
|
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|
||||
// 禁用 stdout 缓冲区
|
||||
setbuf(stdout, nullptr);
|
||||
|
||||
P_INT p = add; // [!code highlight]
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||||
printf("%d\n", (*p)(1, 2));
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|
||||
return 0;
|
||||
}
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```
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## 2.3 typedef 和 #define 的区别
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* `#define` 是在`预处理阶段`处理 的，它只能作简单的字符串替换。
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* `typedef` 是在`编译阶段`处理 的，且并非简单的字符串替换。
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## 2.4 为什么要给类型定义别名？
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### 2.4.1 概述
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* 其实，无非就是以下三个优点：
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* ① 提升代码的可读性：原类型名往往是一个通用的称呼，而别名是此场景下的一个精准描述。
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* ② 提升代码的扩展性：这一点在数据结构中会体现的很明显。
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* ③ 提升代码的跨平台性移植性：类型别名的语法最重要的用途就是增强代码的跨平台移植性。
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### 2.4.2 类型别名如何提升跨平台性移植性？
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* 我们都知道，C 语言由于编译器、平台之间的差异，经常会出现同一个类型，但存储方式不同的情况，比如：
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* int 类型在绝大多数现代桌面平台下，占用 4 个字节 32 位内存空间。大多数应用级 C 程序员接触的 int 类型，也是 4 个字节的 int 类型。
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* 但是在某些小型机器或者嵌入式平台下，int 类型可能就会变成占用 2 个字节 16 位内存空间的整数类型。（因为要节省内存空间）
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* 于是代码在跨平台移植时，就会出现以下问题：
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```c
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int num = 100000;
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```
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