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NDK探究之旅《七》—函数指针,宏定义的优缺点及应用场景

2017-05-18 于亚豪 终端研发部


前言介绍

 函数的指针、结构体、枚举、宏定义的强化理解


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正文

指针:

概念

在上一环节中我们都知道,指针: 就是一块内存地址 在计算中所有的数据都必须放到内存之中。如:
int i = 2 这行简单的代码可以这样理解: 申请一块内存空间,大小为4个byte 这块内存空间的变量别名为i 用于存放int类型的数据

int 占用4个字节,char 占用1个字节。为了正确地访问这些数据,必须为每个字节都编上号码,就像 门牌号、身份证号一样,每个字节的编号是唯一的,根据编号可以准确地找到某个字节。

指针作用:

指向这个变量或数组的首地址,是变量的间接引用方式。 其值如果改变,变量的值或数组元素的值也会跟着改变。 程序对变量的操作实际上是对变量所在的存储空间读取和写入数据。方便对变量的操作。

实例说明

int a=3;/*定义一个整型变量a,并赋初值3*/

int *p;/*定义一个指针变量P*/

p=&a;/*让p指向a的首地址,也就是a的地址*/ 程序为a分配一个2个字节的存储单元,假如2个字节的地址分别为(ABCD1和ABCD2,唯一) 那么p里面放的值就是ABCD1,不是3。这时可通过p直接引用a, 实际上*p=3。 以后不管a存放在内存中的哪个地方,只用通过调用p就可以引用a。 这时如果令*p=4,则最后的a值也为4。对于数组,指针是指向数组的首地址。

宏定义

定义:

就是把一段长代码(字符串)define定义成一个短的关键词, 以后下面程序要多次用到那段长代码的时候,直接用关键词代替,减少代码量 C++提供的预处理功能除了宏定义之外, 还有以下两个:     文件包含(#include命令)     条件编译(#ifdef …. #def …. #endif命令)

作用:

出错维护的时候也只要在define的时候,把define后的字符串修改,全文的关键词也就变量,方便维护

带参宏定义的一般形式为:

#define 宏名(形参列表) 字符串

带参宏调用的一般形式为:

宏名(实参列表);

如:

#define M(y) y*y+3*y  //宏定义k=M(5);  //宏调用 在宏调用时,用实参5去代替形参y,经预处理宏展开后的语句为
  k=5*5+3*5
 
  #include<stdio.h>
 
#define compete(x,y)(x*y)
  main(){  
      int result,
      i = 5,j=6;
      result = compete(i,j);       printf("result=%d\n",result);       system("pause"); } 其输出结果为:30

宏定义的优点

  • 方便程序的修改

    使用简单宏定义可用宏代替一个在程序中经常使用的常量,这样在将该常量改变时,不用对整个程序进行修改,只修改宏定义的字符串即可,而且当常量比较长时,我们可以用较短的有意义的标识符来写程序,这样更方便一些。

  • 提高程序的运行效率

    使用带参数的宏定义可完成函数调用的功能,又能减少系统开销,提高运行效率。正如C语言中所讲,函数的使用可以使程序更加模块化,便于组织,而且可重复利用,但在发生函数调用时,需要保留调用函数的现场,以便子函数执行结束后能返回继续执行

宏定义的缺点

  • 由于是直接嵌入的,所以代码可能相对多一点

  • 嵌套定义过多可能会影响程序的可读性,而且很容易出错;

  • 对带参的宏而言,由于是直接替换,并不会检查参数是否合法,存在安全隐患。

  • 补充:预编译语句仅仅是简单的值代替,缺乏类型的检测机制。这样预处理语句就不能享受C++严格的类型检查的好处,从而可能成为引发一系列错误的隐患。

[例子]

#define MUL(A,B) A*B而在使用的时候,这样的调用:
int a=1,b=2,c=3,d=0;
d=MUL(a+b,c)
经过编译时候展开,就变成了 d=a+b*c 而不是我们所希望的 d=(a+b)*c [解决办法] 其解决办法也很简单,就是给每个分量,都加上括号,就可以避免此类问题 即,在宏定义的时候,如此定义:
#define MUL(A,B) ((A)*(B))

引用《C陷进与缺陷》的一句话,对其进行总结:   宏并不是函数,宏并不是语句,宏并不是类型定义
  • 特殊情况时候,加了括号也无法避免错误

在宏定义中出现++或—之类的操作符的时候,即使加括号,也无法避免其中的问题

[例子] //#define MIN(A,B) ((A)<(B)?(A):(B))如果进行如此调用 int a=1,b=3,min=0;min=MIN(a++,b); 经过编译替换展开后,就成了 max=((a++)< (b)?(a++):(b))计算出来的结果,就是 min=3,而不是我们所要的min=1了.

宏定义和typedef

  • 宏定义#define为预处理指令在编译处理时进行简单的替换,不作正确性检查,不关含义是否正确照样带入,只在编译已被展开的源程序时才会发现可能的错误并报错。

  • typedef为复杂的声明定义简单的别名。在自己的作用域内给一个已经存在的类型一个别名。

typedef四大用途:

在C/C++中,typedef常用来定义一个标示符及关键字的别名,它是语言编译过程的一部分,但它并不实际分配内存空间, typedef可以增强程序的可读性,以及标示符的灵活性,但“非直观性”。

  • 用途一:

定义一种类型的别名,而不只是简单的宏替换。可以用作同时声明指针型的多个对象。如:char* pa,pb;,但语法上它只声明了一个指向字符变量的指针和一个字符变量;用typedef表示则可同时声明两个指向字符变量的指针:

Typedef  char*  PCHAR; PCHAR  pa,pb; //等同于Char  *pa,*pb;

使用typedef优点:在使用大量指针的地方,更省事更直观。

  • 用途二:

在旧版本C语言中,辅助使用struct。即形式为:struct 结构名 对象名,如:

Struct tagPOINT1 { Int x; Int y; }; struct tagPOINT1 p1;

在C++中,表示为:结构名 对象名,即: tagPOINT1 p1; 于是发明了:

Typedef struct tagPOINT { Int x; Int y; }POINTPoint p1;//少写一个struct。
  • 用途三:

用typedef来定义与平台无关的类型:

如:定义一个叫REAL的浮点类型,在目标平台上,让它表示最高精度的类型为: Typedef long double REAL; 在不支持long double的平台上,改为:   Typedef double REAL; 在连double都不支持的平台上,改为:   Typedef float REAL; 在跨平台时,只要改下typedef本身就行,不用对其他源码修改。 typedef是定义了一种类型的新别名,不是像#define一样简单的字符串替换。
  • 用途四:

为复杂的声明定义一个新的简单的别名。

方法是:在原来的声明里逐步用别名替换一部分复杂声明, 如此循环,把带有变量名的部分留到最后替换,得到的就是原声明的最简化版。如:

原声明:

Int * (* a[5])(int , char*);

简化版:

Typedef int * (* pFun)(int , char*); pFun a[5];

原声明:

Void (* b[10])(void (*)( ));

简化版:

Typedef void (* pFunParam)( ); Typedef void (* pFunx)(pFunParam); pFunx b[10];

原声明:

double(* )( ) (* e)[9];

简化版:

Typedef double(* pFuny)( );
Typedef pFuny(* pFunParamy)[9];
pFunParamy e;

理解复杂的声明可用“右左法则”: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。   如:

int (*func)(int *p);

首先找变量名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(这里的* 是修饰数组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

总结为2个模式:

Type (*)(…)函数指针

Type (*)[]数组指针

typedef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consttypedef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autoexternmutablestaticregister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”。#include <stdio.h>#include <malloc.h>typedef int myInt;typedef  long myLong;typedef  double myDouble;typedef  float myFloat;typedef short myShort;typedef char myChar;typedef signed mysigned;#define MAX(a,b) (a>b) ? a : bmain(){   myInt i = 121;   myLong l = 1134123545;   myDouble d = 12123.123;   myFloat f = 1212.1415926;   myShort s = 123;   myChar c = 'm';   mysigned u = 112;       printf("i=%d\n",i);  
   printf("l=%ld\n",l);    
  printf("d=%lf\n",d);    
  printf("f=%f\n",f);    
  printf("c=%c\n",c);    
  printf("s=%hd\n",s);    
  printf("u=%d\n",u);    
  int x , y, max;    
  printf("input two numbers: ");    
  scanf("%d %d", &x, &y);   max = MAX(x, y);      
   printf("max=%d\n", max);   system("pause"); }

运行结果:

其实在jni.h当中永达熬了就用到了好多的typedef

函数的指针、结构体、枚举、宏定义相对而言是比较简单的。只要慢慢的去了解去学习肯定会有所收货。

博客地址:

NDK探究之旅:

NDK探究之旅《一》——对jni和NDK的认识

NDK探究之旅《二》——C语言的基本认识

NDK探究之旅《三》—C语言的输入输出函数

NDK探究之旅《五》——指针和数组之间的关系

NDK探究之旅《六》—函数的指针、结构体、枚举、宏定义

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—终端研发部—



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