数据结构实现（顺序表）

Posted 2020-11-13 gti2baby

来源：http://zjf30366.blog.163.com/blog/static/411164582009817101543293/

有种很方便的写法。

typedef int *p；

p pointer；

这时直接把pointer带入原式中，取代p然后去掉typedef，得到的结果就是int * pointer；

哈哈，这样直接替换就很直观多了。

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

#include "iostream"

using namespace std;

int add(int a,int b){
return (a+b);
}

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

void main(){
func f = add;
int n = f(1,2);
cout << n << endl;
}

[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 ", (*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。

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

c中typedef函数指针的作用：

类型定义的语法可以归结为一句话：只要在变量定义前面加上typedef，就成了类型定义。这儿的原本应该是变量的东西，就成为了类型。

int integer;     //整型变量
int *pointer;   //整型指针变量
int array [5]; //整型数组变量
int *p_array [5]; //整型指针的数组的变量
int (*array_pointer) [5];//整型数组的指针的变量
int function (int param);//函数定义，也可将函数名看作函数的变量
int *function (int param);//仍然是函数，但返回值是整型指针
int (*function) (int param);//现在就是指向函数的指针了

若要定义相应类型，即为类型来起名字，就是下面的形式：
typedef int integer_t;                      //整型类型
typedef int *pointer_t;     //整型指针类型
typedef int array_t [5]; //整型数组类型
typedef int *p_array_t [5];    //整型指针的数组的类型
typedef int (*array_pointer_t) [5]; //整型数组的指针的类型
typedef int function_t (int param);     //函数类型
typedef int *function_t (int param);    //函数类型
typedef int (*function_t) (int param); //指向函数的指针的类型
注意：上面的函数类型在C中可能会出错，因为C中并没有函数类型，它的函数变量会自动退化成函数指针；在C++中好像是可以的。在这里主要说明的是形式上的相似性.

typedef的一般形式为：
typedef   类型     定义名;
在编程中使用typedef目的一般有两个，一个是给变量一个易记且意义明确的新名字，另一个是简化一些比较复杂的类型声明。
其实，在C语言中声明变量的时候，有个存储类型指示符（storage-class-specifier），它包括我们熟悉的extern、static、auto、register。在不指定存储类型指示符的时候，编译器会根据约定自动取缺省值。另外，存储类型指示符的位置也是任意的（但要求在变量名和指针*之前），也就是说以下几行代码是等价的：
static const int i;
const static int i;
int const static i;
const int static i;
根据C语言规范，在进行句法分析的时候，typedef和存储类型指示符是等价的！所以，我们把上述使用static的地方替换为typedef：
typedef const int i;
const typedef int i;
int const typedef i;
const int typedef i;
上述代码的语义是：将i定义为一个类型名，其等价的类型为const int。以后如果我们有i   a代码，就等价于const int a。对于有指针的地方也是一样的，比如：
int const typedef *t;那么代码t   p。就相当于int const *p。
另外，typedef不能和static等存储类型指示符同时使用，因为每个变量只能有一种存储类型，所以代码：typedef static int i;是非法的。

typedef有两种用法：
一、一般形式，定义已有类型的别名
　　typedef   类型    定义名;
二、创建一个新的类型
     typedef   返回值类型   新类型名(参数列表);

1）typedef int NUM[10];//声明整型数组类型

    NUM n;//定义n为整型数组变量，其中n[0]--n[9]可用

2）typedef char* STRING;//声明STRING为字符指针类型

    STRING p,s[10];//p为字符指针变量，s为指针数组

3）typedef int (*POINTER)();//声明POINTER为指向函数的指针类型，该函数返回整型值,没有参数

    POINTER P1,P2;//p1，p2为POINTER类型的指针变量

 

说明：

      1）用typedef可以声明各种类型名，但不能用来定义变量，用typedef可以声明数组类型、字符串类型、使用比较方便。

例如：定义数组，原来是用：int a[10],b[10],c[10],d[10];由于都是一维数组，大小也相同，可以先将此数组类型声明为一个名字：

typedef int ARR[10];

然后用ARR去定义数组变量：

ARR a,b,c,d;//ARR为数组类型，它包含10个元素。因此a,b,c,d都被定义为一维数组，含10个元素。可以看到，用typedef可以将 数组类型 和 数组变量 分离开来，利用数组类型可以定义多个数组变量。同样可以定义字符串类型、指针类型等。

      2）用typedef只是对已经存在的类型增加一个类型名，而没有创造新的类型。

      3）typedef与#define有相似之处，但事实上二者是不同的，#define是在 预编译 时处理，它只能做简单的字符串替换，而typedef是在 编译时 处理的。它并不是做简单的字符串替换，而是采用如同 定义变量 的方法那样来 声明 一个类型。

例如：typedef int COUNT;和#define COUNT int的作用都是用COUNT代表int，单事实上它们二者是不同的。

两个陷阱：

陷阱一： 
记住，typedef是定义了一种类型的新别名，不同于宏，它不是简单的字符串替换。比如：
先定义：
typedef char* PSTR;
然后：
int mystrcmp(const PSTR, const PSTR); 
const PSTR实际上相当于const char*吗？不是的，它实际上相当于char* const。
原因在于const给予了整个指针本身以常量性，也就是形成了常量指针char* const。
简单来说，记住当const和typedef一起出现时，typedef不会是简单的字符串替换就行。 
陷阱二： 
typedef在语法上是一个存储类的关键字（如auto、extern、mutable、static、register等一样），虽然它并不真正影响对象的存储特性，如：
typedef static int INT2; //不可行
编译将失败，会提示“指定了一个以上的存储类”。

1.typedef  函数指针的使用方法

(1)typedef 首先是用来定义新的类型,i.e typedef struct {.....}mystruct; 在以后引用时，就可以用 mystruct 来定义自己的结构体，mystruct structname1，mystruct structname2.

(2)typedef 常用的地方，就在定义函数指针，行为和宏定义类似，用实际类型替换同义字，但是有区别： typedef 在编译时被解释，因此让编译器来应付超越预处理器能力的文本替换。

案例一： 
通常讲，typedef要比#define要好，特别是在有指针的场合。请看例子： 
typedef char *pStr1; 
#define pStr2 char *; 
pStr1 s1, s2; 
pStr2 s3, s4; 
在上述的变量定义中，s1、s2、s3都被定义为char *，而s4则定义成了char，不是我们所预期的指针变量，根本原因就在于#define只是简单的字符串替换而typedef则是为一个类型起新名字。 
案例二： 
下面的代码中编译器会报一个错误，你知道是哪个语句错了吗？ 
typedef char * pStr; 
char string[4] = "abc"; 
const char *p1 = string; 
const pStr p2 = string; 
p1++; 
p2++; 
是p2++出错了。这个问题再一次提醒我们：typedef和#define不同，它不是简单的文本替换。上述代码中const pStr p2并不等于const char * p2。const pStr p2和const long x本质上没有区别，都是对变量进行只读限制，只不过此处变量p2的数据类型是我们自己定义的而不是系统固有类型而已。因此，const pStr p2的含义是：限定数据类型为char *的变量p2为只读，因此p2++错误。

 

用法一：

 typedef  返回类型(*新类型)(参数表)

 typedef int ( * MYFUNCTION )( int,int ); 这种用法一般是在定义函数指针 MYFUNCTION 是一个函数指针类型 有两个整型的参数，返回一个整型。

在对于这样的形式，去掉typedef和别名 就剩下了的是原变量的类型 如：int (*)(int ,int); 在函数指针中，抽象得看待函数,函数名其实就是一个地址,函数名指向该函数的代码在内存的首地址。

用法二： 复杂函数声明类型

 下面是三个变量的声明  用typedef 如何来做？？？

>1 int *(*a[5])(void *,void *);

>2 void (*b[5])(void (*)());

>3 float (*)()(*pa)[10];

分析如下：

>1 int *(*a[5])(void *,void *);

//pFUN是自己建立的类型别名 typedef int *(* pFUN)(void  *,void *); //等价于int *(*a[5])(void *,void *); 

pFUN a[5];  a是一个数组，包含五个元素，这些元素都是函数指针,该函数指针所指的函数的返回值是int的指针 输入参数有两个都是void *.

>2 void (*b[5])( void (*)() );

// first 为蓝色的 声明一个新的类型 typedef void (*pFUNParam)( );

//整体声明一个新类型  typedef void (*pFUN)(FUNParam); 

//使用定义的新类型声明对象 等价于void (*b[5])( void (*)() ); 

pFUN b[5]; b 是一个含有5个元素的数组,每个元素都是一个函数指针，该函数指针所指的函数的返回值是void.输入参数是另一个函数指针,这个函数指针没有参数,返回值为空。在这里套用了连续的函数指针。本身就是一个函数指针，而且参数也是一个函数指针。

>3 float (*)()(*pa)[10];

//first 为上面的蓝色表达式声明一个新类型 typedef float (*pFUN)(); 

//整体声明一个新类型typedef pFUN (* pFunParam)[10];

//使用定义的新类型来声明对象 等价与float (*)()(*pa)[10];

pa 是一个指针，指针指向一个含有10个元素的数组,数组的元素是函数指针,函数指针所指的函数没有输入参数,返回值为float.

**********************************************

使用typedef简化复杂的变量声明
1）、定义一个有10个指针的数组，该指针指向一个函数，该函数有一个整形参数，并返回一个整型？
第一种方法：int (*a[10])(int);
第二种方法：typedef int (*pfunc)(int);
             pfunc a[10];
2）、定义一个有10个指针的数组，该指针指向一个函数，该函数有一个函数指针（不带参数，返回值为空）参数，并返回空。
第一种方法：void (*a[10])(void (*)(void));
第二种方法：typedef void (*pfuncParam)(void);
               typedef void (*pfunc)(pfuncParam);
pfunc a[10];
3）、一个指向有10个函数指针（不带参数，返回值为double）数组的指针
第一种方法：double (*)(void) (*p)[10];
第二种方法：typedef double (*pfunc)(void);
             typedef pfunc (*pfuncParam)[10];
             pfuncParam p;

从变量名看起，先往右，再往左，碰到一个圆括号就调转阅读的方向；括号内分析完就跳出括号，还是按先右后左的顺序，如此循环，直到整个声明分析完。举例：
int (*func)(int *p);
首先找到变量名func，外面有一对圆括号，而且左边是一个*号，这说明func是一个指针；然后跳出这个圆括号，先看右边，又遇到圆括号，这说明(*func)是一个函数，

所以func是一个指向这类函数的指针，即函数指针，这类函数具有int*类型的形参，返回值类型是int。
int (*func[5])(int *);
func右边是一个[]运算符，说明func是具有5个元素的数组；func的左边有一个*，说明func的元素是指针（注意这里的*不是修饰func，而是修饰func[5]的，

原因是[]运算符优先级比*高，func先跟[]结合）。跳出这个括号，看右边，又遇到圆括号，说明func数组的元素是函数类型的指针，它指向的函数具有int*类型的形参，

返回值类型为int。 
也可以记住2个模式：
type (*)(....)函数指针 
type (*)[]数组指针 

**********************************************

finally 

typedef 使用最多的地方是创建易于记忆的类型名，用它来归档程序员的意图。类型出现在所声明的变量名字中，位于 ‘‘typedef‘‘ 关键字右边。例如：
typedef int size;此声明定义了一个 int 的同义字，名字为 size。注意 typedef 并不创建新的类型。它仅仅为现有类型添加一个同义字。你可以在任何需要 int 的上下文中使用 size：
void measure(size * psz); size array[4];size len = file.getlength();std::vector <size> vs; typedef 还可以掩饰符合类型，如指针和数组。例如，你不用象下面这样重复定义有 81 个字符元素的数组：
char line[81];char text[81];定义一个 typedef，每当要用到相同类型和大小的数组时，可以这样：
typedef char Line[81]; Line text, secondline;getline(text);同样，可以象下面这样隐藏指针语法：
typedef char * pstr;int mystrcmp(pstr, pstr);这里将带我们到达第一个 typedef 陷阱。标准函数 strcmp()有两个‘const char *‘类型的参数。因此，它可能会误导人们象下面这样声明 mystrcmp()：
int mystrcmp(const pstr, const pstr); 这是错误的，按照顺序，‘const pstr‘被解释为‘char * const‘（一个指向 char 的常量指针），而不是‘const char *‘（指向常量 char 的指针）。这个问题很容易解决：
typedef const char * cpstr; int mystrcmp(cpstr, cpstr); // 现在是正确的记住：不管什么时候，只要为指针声明 typedef，那么都要在最终的 typedef 名称中加一个 const，以使得该指针本身是常量，而不是对象。 
代码简化
上面讨论的 typedef 行为有点像 #define 宏，用其实际类型替代同义字。不同点是 typedef 在编译时被解释，因此让编译器来应付超越预处理器能力的文本替换。例如：
typedef int (*PF) (const char *, const char *);这个声明引入了 PF 类型作为函数指针的同义字，该函数有两个 const char * 类型的参数以及一个 int 类型的返回值。如果要使用下列形式的函数声明，那么上述这个 typedef 是不可或缺的：
PF Register(PF pf);Register() 的参数是一个 PF 类型的回调函数，返回某个函数的地址，其署名与先前注册的名字相同。做一次深呼吸。下面我展示一下如果不用 typedef，我们是如何实现这个声明的：
int (*Register (int (*pf)(const char *, const char *))) (const char *, const char *); 很少有程序员理解它是什么意思，更不用说这种费解的代码所带来的出错风险了。显然，这里使用 typedef 不是一种特权，而是一种必需。持怀疑态度的人可能会问：“OK，有人还会写这样的代码吗？”，快速浏览一下揭示 signal()函数的头文件 < csinal>，一个有同样接口的函数。 
typedef 和存储类关键字（storage class specifier）
这种说法是不是有点令人惊讶，typedef 就像 auto，extern，mutable，static，和 register 一样，是一个存储类关键字。这并是说 typedef 会真正影响对象的存储特性；它只是说在语句构成上，typedef 声明看起来象 static，extern 等类型的变量声明。下面将带到第二个陷阱：
typedef register int FAST_COUNTER; // 错误编译通不过。问题出在你不能在声明中有多个存储类关键字。因为符号 typedef 已经占据了存储类关键字的位置，在 typedef 声明中不能用 register（或任何其它存储类关键字）。 
促进跨平台开发
typedef 有另外一个重要的用途，那就是定义机器无关的类型，例如，你可以定义一个叫 REAL 的浮点类型，在目标机器上它可以i获得最高的精度：
typedef long double REAL; 在不支持 long double 的机器上，该 typedef 看起来会是下面这样：
typedef double REAL; 并且，在连 double 都不支持的机器上，该 typedef 看起来会是这样： 、
typedef float REAL; 你不用对源代码做任何修改，便可以在每一种平台上编译这个使用 REAL 类型的应用程序。唯一要改的是 typedef 本身。在大多数情况下，甚至这个微小的变动完全都可以通过奇妙的条件编译来自动实现。不是吗? 标准库广泛地使用 typedef 来创建这样的平台无关类型：size_t，ptrdiff 和 fpos_t 就是其中的例子。此外，象 std::string 和 std::ofstream 这样的 typedef 还隐藏了长长的，难以理解的模板特化语法，例如：basic_string<char, char_traits<char>，allocator<char>> 和 basic_ofstream<char, char_traits<char>>。