c++中typenametypedef以及using关键字用法

Posted 2021-09-12 cpp加油站

在c++的标准库中，因为类继承关系比较复杂和模板使用比较多的原因，源代码中充斥着typename、typedef和using这三个关键字，所以在继续剖析标准库源码之前，今天就来介绍一下这三个关键字的作用。

一、typename关键字

typename的第一个作用是用作模板里面，来声明某种类型，比如这样的：

template<typename _Tp, typename _Alloc>
    struct _Vector_base;

最开始的时候声明模板形参，也会使用class，但我们都知道class总要是用来指定一个类名，据说是为了避免混淆，所以后来增加了typename这个关键字，它告诉编译器，跟在它后面的字符串是一个不确定的类型，而不是变量或者其他什么东西。

typename在stl中还有另外一种作用，假设有这样一段代码：

//test.cpp
#include <ext/alloc_traits.h>
using namespace std;

template<typename _Tp, typename _Alloc>
class AA
{
typedef  typename __gnu_cxx::__alloc_traits<_Alloc>::template rebind<_Tp>::other _Tp_alloc_type;
};

这里顺便说一下rebind前面为啥要放一个template，它是为了告诉编译器后面的<>是用于指定模板参数，而进行比较。

这个时候我们使用g++ -c test.cpp -o test.o是可以编译通过的，但如果我们去掉第三个typename看，会发生什么呢？

再次编译，报错如下：

test.cpp:8:10: 错误：‘typename __gnu_cxx::__alloc_traits<_Alloc>::rebind<_Tp>::other’之前需要‘typename’，因为‘typename __gnu_cxx::__alloc_traits<_Alloc>::rebind<_Tp>’是一个有依赖的作用域
 typedef  __gnu_cxx::__alloc_traits<_Alloc>::template rebind<_Tp>::other _Tp_alloc_type;

编译器直接指明了需要一个typename，实际上typename在这里也是指定它后面的字符串为类型，这是因为对于形如AA::BB这样的形式，它有可能是一个类型，也有可能是类的静态成员，这个时候加上typename就是为了告诉编译器，它后面的一大串字符串都是一个类型。

二、typedef关键字

还是这段代码，我们添加一行：

#include <ext/alloc_traits.h>
using namespace std;

template<typename _Tp, typename _Alloc>
class AA
{
    typedef typename __gnu_cxx::__alloc_traits<_Alloc>::template rebind<_Tp>::other _Tp_alloc_type;
    _Tp_alloc_type tp;
};

这个typedef实际上就是给类型取了一个别名，将__gnu_cxx::__alloc_traits<_Alloc>::template rebind<_Tp>::other这么一长串的类型取了一个简单的别名，要是不取别名，这样长的类型真的是不忍直视。

当然啦，typedef除了这种形式以外，其实很多时候也会给函数指针取别名哦，如下：

typedef int (*func)(int a, int b);

这个时候实际上就是给int * (int a, int b)这个函数指针取了一个别名func。

三、using关键字

对于using关键字，最开始知道是因为这行代码：

using namespace std;

所以它的第一个作用就是声明命名空间，使用形如using namespace 命名空间名;这样的形式告诉编译器，后续使用该命名空间里面的变量或者类型都无需再加上std的前缀，这个是对于命名空间整体的声明。

还有一种形式是：

using std::cout;
using std::endl;

这种就是只单独声明命名空间里面的某个名字，命名空间里面其他的东西是无法直接使用的，此时我们只能使用cout和endl这两个。

using的第三种使用形式是：

class parent
{
protected:
    int m;
};

class child: public parent
{
public:
    using parent::m;
};

int main()
{
    child c;
    c.m = 2;
    return 0;
}

m在parent里面是protected类型，但是在child里面使用using声明以后，它可以被直接访问，其实这个时候它的作用类似于引入命名空间中的变量，此处是引入父类中的保护类型成员变量，对于这种用法，我们不展开多说，只要知道有这样的作用，以后看到了这样的代码知道它是怎么个意思就行了。

using在c++11以后又有了一种新的作用，那就是与typedef一样，给类型指定别名，形式是这样的：

using 别名=类型;

我们把上面typedef那里的代码改一下，如下：

#include <ext/alloc_traits.h>
using namespace std;

template<typename _Tp, typename _Alloc>
class AA
{
    using  _Tp_alloc_type = typename __gnu_cxx::__alloc_traits<_Alloc>::template rebind<_Tp>::other;
    _Tp_alloc_type tp;
};

对于函数指针，还可以这样：

using func = int (*)(int a, int b);

这样看来，using感觉上比typedef更加直观一下哈。

好了，关于三个关键字的简单介绍就到这里了，下篇文章再会呀。