typedef 固定长度数组

Posted 2023-02-14

【中文标题】typedef 固定长度数组

【英文标题】：typedef fixed length array

【发布时间】：2011-05-30 05:44:03

【问题描述】：

我必须定义一个 24 位数据类型。我使用char[3] 来表示该类型。我可以将char[3] 键入type24 吗？我在代码示例中进行了尝试。我将typedef char[3] type24; 放在我的头文件中。编译器没有抱怨它。但是当我在我的 C 文件中定义一个函数 void foo(type24 val) 时，它确实抱怨了。我希望能够定义像 type24_to_int32(type24 val) 这样的函数，而不是 type24_to_int32(char value[3])。

【参考方案1】：

构建了accepted answer，一个多维数组类型，即定长数组的定长数组，不能用

typedef char[M] T[N];  // wrong!

相反，可以像接受的答案一样声明和使用中间一维数组类型：

typedef char T_t[M];
typedef T_t T[N];

或者，T 可以在单个（可以说是令人困惑的）语句中声明：

typedef char T[N][M];

它定义了M 字符的N 数组类型（注意这里的顺序）。

【参考方案2】：

这里有一个简短的例子，说明为什么 typedef 数组可能会令人困惑地不一致。其他答案提供了一种解决方法。

#include <stdio.h>
typedef char type24[3];

int func(type24 a) 
        type24 b;
        printf("sizeof(a) is %zu\n",sizeof(a));
        printf("sizeof(b) is %zu\n",sizeof(b));
        return 0;


int main(void) 
        type24 a;
        return func(a);

这会产生输出

sizeof(a) is 8
sizeof(b) is 3

因为type24作为参数是一个指针。 （在 C 中，数组总是作为指针传递。）gcc8 编译器默认会发出警告，谢天谢地。

【参考方案3】：

你想要

typedef char type24[3];

C 类型声明在这种情况下很奇怪。如果要声明该类型的变量，则将类型准确地放在变量名称所在的位置。

【讨论】：

我期待typedef char[3] type24，但看起来我错了:)）。有什么解释为什么会这样吗？

@CătălinaSîrbu 请参阅用于破译声明的左右规则：cseweb.ucsd.edu/~ricko/rt_lt.rule.html

【参考方案4】：

要将数组类型正确用作函数参数或模板参数，请创建一个结构而不是 typedef，然后将 operator[] 添加到结构中，这样您就可以保留类似数组的功能：

typedef struct type24 
  char& operator[](int i)  return byte[i]; 
  char byte[3];
 type24;

type24 x;
x[2] = 'r';
char c = x[2];

【讨论】：

这是一个 C 问题，而不是 C++。 char& 和 operator[] 都不是 C 中存在的东西。

【参考方案5】：

来自R..'s answer：

但是，这可能是一个非常糟糕的主意，因为生成的类型 是一个数组类型，但它的用户不会看到它是一个数组类型。 如果用作函数参数，它将通过引用传递，而不是通过 值，那么它的 sizeof 就会出错。

没有看到它是一个数组的用户很可能会写这样的东西（失败）：

#include <stdio.h>

typedef int twoInts[2];

void print(twoInts *twoIntsPtr);
void intermediate (twoInts twoIntsAppearsByValue);

int main () 
    twoInts a;
    a[0] = 0;
    a[1] = 1;
    print(&a);
    intermediate(a);
    return 0;

void intermediate(twoInts b) 
    print(&b);


void print(twoInts *c)
    printf("%d\n%d\n", (*c)[0], (*c)[1]);

编译时会出现以下警告：

In function ‘intermediate’:
warning: passing argument 1 of ‘print’ from incompatible pointer type [enabled by default]
    print(&b);
     ^
note: expected ‘int (*)[2]’ but argument is of type ‘int **’
    void print(twoInts *twoIntsPtr);
         ^

并产生以下输出：

0
1
-453308976
32767

【参考方案6】：

数组不能作为函数参数在 C 中按值传递。

你可以把数组放在一个结构体中：

typedef struct type24 
    char byte[3];
 type24;

然后按值传递它，但当然使用起来不太方便：x.byte[0] 而不是 x[0]。

您的函数type24_to_int32(char value[3]) 实际上是按指针传递，而不是按值传递。它完全等同于type24_to_int32(char *value)，而3 将被忽略。

如果您很乐意通过指针传递，您可以坚持使用数组并执行以下操作：

type24_to_int32(const type24 *value);

这将传递一个指向数组的指针，而不是指向第一个元素的指针，因此您将其用作：

(*value)[0]

我不确定这是否真的有收获，因为如果你不小心写了value[1]，那么就会发生一些愚蠢的事情。

【讨论】：

我认为可以通过在某处提及 decay 一词来改进这个答案（也许通过指出 returning 数组的情况更糟 - 这不起作用完全）。

【参考方案7】：

typedef 是

typedef char type24[3];

但是，这可能是一个非常糟糕的主意，因为生成的类型是数组类型，但它的用户不会看到它是数组类型。如果用作函数参数，它将通过引用传递，而不是通过值传递，那么它的sizeof 将是错误的。

更好的解决方案是

typedef struct type24  char x[3];  type24;

您可能还想使用unsigned char 而不是char，因为后者具有实现定义的签名。

【讨论】：

是否有任何好的文档描述了将 typedef 数组作为参数传递所涉及的极端情况？例如，如果函数接受参数type24 foo，那么foo、*foo、**foo、&foo 和&&foo 的大小、类型和含义是什么？这些年来，任何此类表达的含义和合法性是否发生了变化？

可能值得一提的是结构打包警告，因为 24 位数据类型可能旨在映射到具有不同定义打包语义的东西，例如 RGB 图像数据。

@sh1：在我所知道的所有现代现实世界 ABI 上——即使是那些未对齐访问非常昂贵的 ABI——结构并没有比没有结构的成员具有更强的对齐要求。当然，如果这对他们的程序的行为和可移植性有影响，OP 或任何其他使用这种方法的人都应该验证我的声明。

@R.. 这一部分是误导性的 - 在 C 中，数组总是通过引用传递，即，如果您修改作为参数传递给函数的数组，您可以在全局范围内这样做，而不仅仅是在函数的上下文中。话虽如此，人们也可能会争辩说，在 C 中，数组总是按值传递，因为我们只是传递第一个元素的地址，该地址被复制到被调用者堆栈上的堆栈中。然而，在这两种情况下，答案都具有误导性。

@bobbogo：你的测试有问题。 3 是 int 和 sizeof(int)!=3。