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也谈typedef

C语言语法简单,但内涵却博大精深;如果在学习时只是止步于表面,那么往往后期会遇到很多困难。typedef是C语言中一个很好用的工具,大量存在于已有代码中,特别值得一提的是:C++标准库实现中更是对typedef有着大量的使用。但很多初学者对其的理解仅局限于:typedef用来定义一个已有类型的”别名(alias)”。正是因为有了这样的理解,才有了后来初学者在typedef int myint和typedef myint int之间的犹豫不决。很多国内大学的C语言课之授课老师也都是如是说的,或者老师讲的不够透彻,导致学生们都是如是理解的。我这里想结合C语言标准文档以及一些代码实例,也说说typedef。

int    *p;
这样的代码是C语言中最最基础的一个语句了,大家都知道这个语句声明了一个变量p,其类型是指向整型的指针(pointer to int);如果在这个声明的前面加上一个typedef后,整个语义(semantics)又会是如何改变的呢?
typedef  int    *p;

我们先来看看C99标准中关于typedef是如何诠释的?C99标准中这样一小段精辟的描述:”In a declaration whose storage-class specifier is typedef, each declarator defines an identifier to be a typedef name that denotes the type specified for the identifier in the way described in xx”。

参照这段描述,并拿typedef  int    *p作为例子来理解:在一个声明中,如果有存储类说明符typedef的修饰,标识符p将被定义为了一个typedef name,这个typedef name表示(denotes)一个类型,什么类型呢?就是int *p这个声明(declarator)中标识符(indentifier)p的类型(int*)。

再比对一下两个声明:
int    *p;
typedef  int    *p;
是不是有点”茅舍顿开”的感觉,int *p中, p是一个变量,其类型为pointer to int;在int *p前面增加一个typedef后,p变为一个typedef-name,这个typedef-name所表示的类型就是int *p声明式中p的类型(int*)。说句白话,typedef让p去除了普通变量的身份,摇身一变,变成了p的类型的一个typedef-name了。

为了巩固上面的理解,我们再来看看”C语言参考手册(C: A Reference Manual)”中的说法:任何declarator(如typedef int   *p)中的indentifier(如p)定义为typedef-name, 其(指代p)表示的类型是declarator为正常变量声明(指代int  *p)的那个标识符(指代p)的类型(int*)。有些绕嘴,不过有例子支撑:

[例1]
typedef double MYDOUBLE;  

分析:
去掉typedef ,得到正常变量声明=> double MYDOUBLE;
变量MYDOUBLE的类型为double;
=> “typedef double MYDOUBLE”中MYDOUBLE是类型double的一个typedef-name。

MYDOUBLE    d; <=> d是一个double类型的变量

[例2]
typedef double *Dp;  

分析:
去掉typedef  ,得到正常变量声明=> double *Dp;
变量Dp的类型为double*,即pointer to double;
=> “typedef double *Dp”中Dp是类型double*的一个typedef-name。

Dp    dptr; <=> dptr是一个pointer to double的变量

[例3]
typedef int* Func(int);

分析:
去掉typedef  ,得到正常变量声明=> int* Func(int);
变量Func的类型为一个函数标识符,该函数返回值类型为int*,参数类型为int;
=> “typedef int* Func(int)”中Func是函数类型(函数返回值类型为int*,参数类型为int)的一个typedef-name。

Func    *fptr; <=> fptr是一个pointer to function with one int parameter, returning a pointer to int
Func     f;   这样的声明意义就不大了。

[例4]
typedef int (*PFunc)(int);

分析:
去掉typedef  ,得到正常变量声明=> int (*PFunc)(int);
变量PFunc的类型为一个函数指针,指向的返回值类型为int,参数类型为int的函数原型;
=> “typedef int (*PFunc)(int)”中PFunc是函数指针类型(该指针类型指向返回值类型为int,参数类型为int的函数)的一个typedef-name。

PFunc     fptr; <=> fptr是一个pointer to function with one int parameter, returning int

[例5]
typedef    int   A[5];

分析:
去掉typedef ,得到正常变量声明 => int   A[5];
变量A的类型为一个含有5个元素的整型数组;
=> “typedef    int   A[5]“中A是含有5个元素的数组类型的一个typedef-name。

A   a = {3, 4, 5, 7, 8};
A   b = { 3, 4, 5, 7, 8, 9}; /* 会给出Warning: excess elements in array initializer */

[例6]
typedef    int   (*A)[5]; (注意与typedef    int*    A[5]; 区分)

分析:
去掉typedef ,得到正常变量声明 => int   (*A)[5];
变量A的类型为pointer to an array with 5 int elements;
=> “typedef    int   (*A)[5]“中A是”pointer to an array with 5 int elements”的一个typedef-name。

int   c[5] = {3, 4, 5, 7, 8};  
A    a = &c;
printf(“%d\n”, (*a)[0]); /* output: 3 */

如果这样赋值:
int   c[6] = {3, 4, 5, 7, 8, 9};  
A    a = &c; /* 会有Warning: initialization from incompatible pointer type */

[例7]
typedef struct _Foo_t Foo_t;

分析:
去掉typedef ,得到正常变量声明 => struct _Foo_t Foo_t;
变量Foo_t的类型为struct _Foo_t;
=> “typedef struct _Foo_t Foo_t”中Foo_t是”struct _Foo_t”的一个typedef-name。

[例8]
typedef   struct { … // }   Foo_t;

分析:
去掉typedef ,得到正常变量声明 => struct { … // }   Foo_t;
变量Foo_t的类型为struct { … // } ;
=> “typedef   struct { … // }   Foo_t “中Foo_t是”struct { … // }”的一个typedef-name。这里struct {…//}是一个无”标志名称(tag name)”的结构体声明。

[例9]
typedef      struct { … // }   Foo_t[1];

分析:
去掉typedef ,得到正常变量声明 => struct { … // }   Foo_t[1];
变量Foo_t的类型为包含一个元素的struct { … // }类别的数组类型;
=> 这样一来,Foo_t在typedef定义后实际上就变成了一个struct { … // }数组类型。要问实际编程中会这么用typedef吗?你还别说,这还是C语言常用的一个小技巧,如果你有机会看到jmp_buf的类型定义,你就会发现jmp_buf在很多系统实现中也是如此定义的,大约类似:typedef struct XX {…} jmp_buf[1]; 这样做的目的大致是这样的:如果你在函数里定义了一个char a[n];那么a和&a作为参数传入某个函数时是等价的。看似传值,实则传址,在被调用函数中通过参数可直接修改数组a的元素的内容。另外这么做的目的是否是为了让代码更符合某些人的口味我还不得而知。

参考资料:
1、”ISOIEC-98991999(E)–Programming Languages–C”之Page 123;
2、C语言参考手册(中文版) 之 Page 119

由一把座椅想到的

今天上午参加了一个公司内部的项目管理工具推广和使用的培训,培训地点在公司新落成不到一载的办公楼的一间视频会议室里,由于是新办公楼,所以这里的设施也都是很新的。特别是会议室里的座椅让人坐起来很是舒服,会议室的椭圆桌摸起来也很有质感,当时就和同事们讨论如果我们的办公环境要是能有这样的座椅和桌子那该多好啊,工作效率肯定能提高不少。目前我们的座椅估计就属于写字楼中最常见的那种,坐起来普遍反映不舒服。

会议室之所以使用好座椅是因为"面子"问题,但回过头来想想,其使用频率肯定比普通员工的座椅的低很多很多,在这点上不知道公司是如何想的。早在我读大学的时候,当时就有一本叫"人件"的书,书中的第二篇就细致分析了办公环境员工工作的影响,估计公司领导都没有看过这本书:)。记得上次Dreamhead来的时候,给我们简单说了一下Thoughtworks的办公环境,着实让我们这些"没见过世面的"人开了些眼界。相信很多人也都看过网上Google和Microsoft的办公环境大PK,得心应手的"武器"-多台大屏幕液晶、人体工程键盘、标配高性能笔记本;源源不断的"供给"-各种免费的美食和饮品;还有的就是"我的地盘我做主"的自由,在这样的环境下似乎不兴奋都困难。其实我们公司提供的环境属于那种"比上不足,比下有余",毕竟与Google、Microsoft这样的以"精英文化"为主流的公司不同,以国内行业方案和外包为主的公司如果都像Google、微软一样等提供免费食物、饮品等,估计就得做赔本生意了,人太多(有些类似劳动密集型,特别是外包部门),现在行业不好做,外包受到汇率的影响利润也越来越薄。

再深挖掘一下,除了上述的硬件环境外,能吸引人才的更多是一种软环境,也可以说是公司营造的一种氛围;说的更大一些的话,那就是文化了。Google、Microsoft的目标都是最大化的将员工的潜力激发出来,让员工100%投入到工作或工作相关(包括自我学习)的事情上来,那些不需要员工费心考虑的事情都有公司帮忙去做,比如据说Google为员工提供免费洗衣服务。这些如果套用国内的"口号"就是"以人为本",而且是真正的以人为本。在为员工最大化的解除后顾之忧的同时,像Google这种公司总是保持一种Open的态度,这使公司一直走在业界的前沿,Open让企业更具创造力。反观国内的软件公司,似乎很多走了相反的道路。以我们公司为例,前一阶段以"信息安全"为借口限制员工访问外部网络的做法就是一典型的Close的态度,在如今这个时代,这样的做法只能让我们剩下为之叹息的份儿了。

小座椅,大道理!

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