typedefs和#defines

我们每个人肯定都使用了typedefs和#defines。今天，在与他们一起工作时，我开始思考一件事。

请考虑以下两种情况，以使用int其他名称的数据类型：

typedef int MYINTEGER

和

#define MYINTEGER int

与上述情况类似，在很多情况下，我们可以使用#define很好地完成某件事，并且也可以使用typedef进行相同的操作，尽管我们进行相同操作的方式可能完全不同。#define还可以执行typedef不能执行的MACRO操作。

尽管使用它们的基本原因是不同的，但是它们的工作有何不同？当两者都可以使用时，什么时候应该优先使用另一种呢？另外，在某些情况下，是否可以保证一个比另一个更快？（例如，#define是预处理程序指令，因此所有操作都比编译或运行时更早完成）。

typedef通常首选A，除非出于特殊原因需要特殊的宏。

宏会进行文本替换，这可能会对代码的语义造成重大破坏。例如，给定：

#define MYINTEGER int

您可以合法地写：

short MYINTEGER x = 42;

因为short MYINTEGER扩展为short int。

另一方面，使用typedef：

typedef int MYINTEGER:

名称MYINTEGER是该类型的 另一个名称int，而不是关键字“ int”的文本替换。

使用更复杂的类型，情况会变得更糟。例如，鉴于此：

typedef char *char_ptr;
char_ptr a, b;
#define CHAR_PTR char*
CHAR_PTR c, d;

a，b和c都是指针，但是d是char，因为最后一行扩展为：

char* c, d;

相当于

char *c;
char d;

（指针类型的Typedef通常不是一个好主意，但这说明了这一点。）

另一个奇怪的情况：

#define DWORD long
DWORD double x;     /* Huh? */

到目前为止，宏的最大问题是它们没有范围。仅此一项就可以使用typedef。而且，从语义上讲更清楚。当阅读您的代码的人看到一个定义时，他将不知道它的含义，直到他阅读并理解了整个宏。一个typedef告诉读者将定义一个类型名。（我应该提到我在谈论C ++。我不确定C的typedef作用域，但我想它是相似的）。

源代码主要是为其他开发人员编写的。计算机使用它的编译版本。

从这个角度来看，typedef它的含义#define没有。

Keith Thompson的回答非常好，再加上TamásSzelei关于范围界定的其他观点，应能提供您需要的所有背景。

您应该始终将宏视为绝望的最后手段。在某些情况下，您只能使用宏。即使这样，如果您真的想这样做，也应该认真思考。宏的巧妙破坏可能会导致调试上的痛苦，这是相当大的，并且会让您浏览经过预处理的文件。值得一试，以了解C ++中问题的范围-预处理文件的大小可能会让您大开眼界。

除了已经给出的有关范围和文本替换的所有有效说明外，＃define也与typedef不完全兼容！即涉及函数指针的情况。

typedef void(*fptr_t)(void);

这声明了一个类型fptr_t，该类型是指向该类型的函数的指针void func(void)。

您不能使用宏声明此类型。#define fptr_t void(*)(void)显然是行不通的。您将不得不编写一些晦涩难懂的内容，例如#define fptr_t(name) void(*name)(void)，这在C语言中实际上没有任何意义，因为C语言中没有构造函数。

数组指针不能用#define声明： typedef int(*arr_ptr)[10];

尽管C语言不支持类型安全的语言值得一提，但typedef和#define不兼容的另一种情况是进行可疑的类型转换。如果使用typedef，则编译器和/或静态分析器工具可能会为此类转换给出警告。

使用功能最强大的工具来完成任务，而使用警告最多的工具。#define是在预处理器中评估的，您在那里大都依靠自己。typedef由编译器评估。给出了检查，如名称所示，typedef只能定义类型。因此，在您的示例中，绝对要使用typedef。

除了针对define的常规参数外，您将如何使用Macros编写此函数？

template <typename IterType>
typename IterType::value_type Sum(
    const IterType& begin, 
    const IterType& end, 
    const IterType::value_type& initialValue)
{
    typename IterType::value_type result = initialValue;
    for (IterType i = begin; i != end; ++i)
        result += i;

    return result;
}

....

vector<int> values;
int sum = Sum(values.begin(), values.end(), 0);

这显然是一个简单的例子，但是该函数可以对实现加法*的任何类型的正向可迭代序列求和。这样使用的Typedef是泛型编程的重要元素。

*我只是在这里写的，我留给读者练习：-)

编辑：

这个答案似乎很容易引起混淆，所以让我多画一点。如果要查看STL向量的定义，您将看到类似于以下内容：

template <typename ValueType, typename AllocatorType>
class vector
{
public:
    typedef ValueType value_type;
...
}

在标准容器中使用typedef可以使泛型函数（如我上面创建的函数）引用这些类型。函数“求和”以容器（std::vector<int>）的类型为模板，而不是以容器（int）内的类型为模板。没有typedef，就不可能引用该内部类型。

因此，typedef是Modern C ++的核心，而使用Macros则不可能。

typedef符合C ++原则：在编译时进行所有可能的检查/声明。#define只是一个预处理器技巧，它对编译器隐藏了很多语义。您不应该担心编译性能，而不仅仅是代码正确性。

创建新类型时，您正在定义程序域可以操纵的新“事物”。因此，您可以使用此“事物”来组成函数和类，并且可以利用编译器来进行静态检查，以从中受益。无论如何，由于C ++与C兼容，因此在int基于int的类型和基于int的类型之间存在很多隐式转换，它们不会生成警告。因此，在这种情况下，您将无法获得静态检查的全部功能。不过，您可以将替换typedef为，enum以查找隐式转换。例如：如果您拥有typedef int Age;，则可以替换为，enum Age { };并且通过Age和之间的隐式转换会遇到各种错误int。

另一件事：typedef可以在内namespace。

在另一个重要方面（即类型特征的概念）下，使用define而不是typedef会造成麻烦。考虑不同的类（考虑标准容器），所有类都定义其特定的typedef。您可以通过引用typedef来编写通用代码。这样的示例包括常规容器要求（c ++标准23.2.1 [container.requirements.general]），例如

X::value_type
X::reference
X::difference_type
X::size_type

所有这些都无法通过宏以通用方式表示，因为它没有作用域。

不要忘记调试器中的含义。一些调试器不能很好地处理#define。在您使用的调试器中一起玩。请记住，与编写相比，您将花费更多的时间阅读它。

“ #define”将替换您编写的内容，typedef将创建类型。因此，如果您要使用自定义类型-请使用typedef。如果需要宏，请使用define。