关于typename、typedef以及using关键字用法,你搞懂了吗
cpp加油站 423 4

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。

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