如果你是 C++ 程序員，應(yīng)該接觸過 C++11 里的 decltype 操作符，它的作用是自動推導(dǎo)表達(dá)式的數(shù)據(jù)類型，以解決泛型編程中有些類型由模板參數(shù)決定而難以（甚至不可能）表示的問題。其實(shí)這個特性在 C 語言中也早有類似的實(shí)現(xiàn)，GNU C 標(biāo)準(zhǔn)中的一個擴(kuò)展特性 typeof （PS: 不是 typedef）作用與 decltype 類似，我們來看看這個關(guān)鍵字該怎么用。

先來看一個最簡單的例子：

// demo 01
int var = 666;
typeof(int *) pvar = &var;
printf("pvar:\t%p\n", pvar);
printf("&var:\t%p\n", &var);
printf("var:\t%d\n", var);
printf("*pvar:\t%d\n", *pvar);

我們先定義了一個 int 型變量 var，然后再定義一個指針型變量指向 var，一般我們就直接 int *xxx = &xx，但是我們?yōu)榱搜菔?typeof 的用法，就不要這么直接了，typeof 是自動推導(dǎo)后面 ( ) 里的數(shù)據(jù)類型，所以 typeof(int *) 直接推導(dǎo)出了 int * 型，用這個類型聲明了 pvar 并將其初始化為 var 的地址，輸出結(jié)果應(yīng)該就顯而易見了，這是在我的機(jī)器上的輸出：

好吧我承認(rèn)上面那個例子是吃力不討好，明明寫個 int * 簡單又明了，非得加個 typeof 搞得這么晦澀，其實(shí) typeof 的功效在于其能夠自動推導(dǎo)表達(dá)式類型，比如我們把剛才的?typeof(int *) 改成 typeof(&var)，它也會自動推導(dǎo)出 &var 的類型 —— int * 型，你可以自己試一下，原理是一樣的，這樣的話，當(dāng)遇到一個非常復(fù)雜的表達(dá)式我們很難推斷其類型的時候，typeof 就很有用了。另外有一點(diǎn)要注意：typeof 是 GNU C 標(biāo)準(zhǔn)里特有的擴(kuò)展，標(biāo)準(zhǔn)的 ISO C 并沒有這個關(guān)鍵字，所以在編譯的時候不能加任何 ISO 的 C 標(biāo)準(zhǔn)選項，否則會報錯，比如編譯上面的代碼我加入了一個 -std=c90 的選項，編譯器就會有提示一堆 error：

解決的方法很簡單，把 -std=c90 改成 -std=gnu90 即 GNU 的標(biāo)準(zhǔn)即可。

再來幾個例子，比如

// demo 02
int *pvar = NULL;
typeof(*pvar) var = 999;
printf("var:\t%d\n", var);

這個例子是先定義了一個整型指針變量 pvar，typeof 后面括號里的表達(dá)式為*pvar，pvar 的類型為 int * 型，那 *pvar 當(dāng)然就被解析為 int 型，所以用這個類型聲明的變量 var 也是 int 型，就相當(dāng)于 int var = 999; 輸出結(jié)果如下：

再來：

// demo 03
int *pvar = NULL;
typeof(*pvar) var[4] = {11, 22, 33, 44};
for (int i = 0; i < 4; i++)
?? ?printf("var[%d]:\t%d\n", i, var[i]);
這次 typeof 解析出來的類型跟上一個一樣，區(qū)別是 var 是一個包含四個元素的數(shù)組，相當(dāng)于 int var[4] = {...}; 輸出如下：

這次來個有點(diǎn)水平的：

// demo 04
typeof(typeof(const char *)[4]) pchar = {"hello", "world", "good", "night"};
for (int i = 0; i < 4; i++)
?? ?printf("pchar[%d]:\t%s\n", i, pchar[i]);

這次看起來就比較復(fù)雜了，考驗?zāi)阒羔樄Φ椎臅r候到了，他嵌套了兩層 typeof，我們一層一層的往外剝，先看最里層，typeof 先解析出一個 const char * 類型，有經(jīng)驗的 C 程序員應(yīng)該馬上就能聯(lián)想到字符串了吧，而后面又跟著一個 [4]，說明這是一個包含四個字符串的數(shù)組類型，那么這個類型也就被最外層的 typeof 給解析到了，那么最終的 pchar 也就是這個類型了，相當(dāng)于 const char *pchar[4] = {...};?

再來考驗一下你的指針，這次是函數(shù)指針：

// demo 05
int add(int param1, int param2) {
?? ?return param1 + param2;
}
?
int sub(int param1, int param2) {
?? ?return param1 - param2;
}
?
int mul(int param1, int param2) {
?? ?return param1 * param2;
}
?
int main() {
?? ?int (*func[3]) (int, int) = {add, sub, mul};
?? ?typeof(func[0](1, 1)) sum = 100;
?? ?typeof(func[1](1, 1)) dif = 101;
?? ?typeof(func[2](1, 1)) pro = 102;
?
?? ?printf("sum:\t%d\n", sum);
?? ?printf("dif:\t%d\n", dif);
?? ?printf("pro:\t%d\n", pro);
?? ?return 0;
}

這個 demo 中先定義了三個函數(shù)，這三個函數(shù)都是返回值為 int 類型，并且接受兩個 int 型的參數(shù)，然后在 main 函數(shù)中定義了一個函數(shù)指針數(shù)組 func，并用上面三個函數(shù)名將其初始化，然后我們來看底下的第一個 typeof ?會推導(dǎo)出什么類型，func[0] 就是指 add 這個函數(shù)，后面的括號里跟了兩個參數(shù)，說白了就是簡單的 add(1, 1) 的調(diào)用，而 add 會返回一個 int 型值，所以最終推導(dǎo)出的類型就是 int 型，其它兩個都是同理，所以 sum、dif、pro 其實(shí)就是三個整型數(shù)，相當(dāng)于 int sum = 100; int dif = 101; int pro = 102; 好吧，我承認(rèn)這個 demo 有點(diǎn)坑，而且這個例子舉得不恰當(dāng)，輸出結(jié)果就是它們分別的值：

我們再看看它在宏定義中的應(yīng)用：

// demo 06
#define pointer(T) ?typeof(T *)
#define array(T, N) typeof(T[N])
?
int main() {
?? ?array(pointer(char), 4) pchar = {"hello", "world", "good", "night"};
?? ?for (int i = 0; i < 4; i++)
?? ??? ?printf("pchar[%d]:\t%s\n", i, pchar[i]);
?? ?return 0;
}

這里用到了宏函數(shù)，pointer(T) 會被替換為 typeof(T *)，也就是說 pointer 后面跟某個類型的名字，經(jīng)過預(yù)處理之后就會變成用 typeof 解析相應(yīng)類型的指針類型，而 array 后面跟一個類型名和一個整數(shù)，然后 typeof 就會解析為該類型的一個數(shù)組，這樣 main 函數(shù)中的?array(pointer(char), 4)，pointer(char) 首先會被解析為 char * 型，然后外層的 array 會再被解析為包含 4 個 char * 元素的數(shù)組類型，所以就相當(dāng)于 char *pchar[4] = {...}; 輸出結(jié)果如下：

好了，啰嗦了這么多，typeof 這個關(guān)鍵字總算是知道用來干什么了吧，感覺好像語法挺晦澀的，而且沒有什么實(shí)際用途，那好吧，我再讓大伙看一看實(shí)際項目中的一個例子：

/*
?* 選自 linux-2.6.7 內(nèi)核源碼
?* filename: linux-2.6.7/include/linux/kernel.h
?*/
#define min(x,y) ({ \
?? ?typeof(x) _x = (x);?? ?\
?? ?typeof(y) _y = (y);?? ?\
?? ?(void) (&_x == &_y);?? ??? ?\
?? ?_x < _y ? _x : _y; })
上面這個例子是選自 linux 2.6.7 內(nèi)核中?include/linux/kernel.h 這個頭文件，宏定義 min 的作用是從兩個相同類型的對象中選取一個最小的，它接受兩個參數(shù) x 和 y，后面的宏替換部分就用 typeof 定義兩個變量 _x 和 _y，并分別賦值為 x y，這里用 typeof 的作用就是可以讓 min 接受任何類型的參數(shù)而不必局限于某一個單一類型，這有點(diǎn)泛型編程的味道了，最后一個語句?_x < _y ? _x : _y; 用了一個條件運(yùn)算符來返回二者之中最小的，中間還有一句?(void) (&_x == &_y); 看起來好像是廢話，其實(shí)這句話是有特殊用意的，因為我們不能保證你在使用 min 的時候傳入的兩個參數(shù)都是相同的類型，這時候就需要做一個檢測，而 C 語言不支持直接 typeof(_x) == typeof(_y) 這樣的操作，所以就取其地址，用指針類型來比較，如果兩個指針的類型不一致，編譯器就會產(chǎn)生警告以達(dá)到檢測的效果，至于前面的 (void)，是因為僅表達(dá)式 &_x == &_y 本身是沒有意義的，如果沒有這個 (void) 編譯器同樣會警告：statement with no effect [-Wunused-value]，無效的語句，如果不想看到這個警告，那就在前面加個?(void) 忽略掉。

參考資料：

GNU 官方手冊：https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Typeof.html

crifan 的個人網(wǎng)站：http://www.crifan.com/order_min__macro_definition_void_amp__x__amp__y_the_meaning_of/

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的详解 GNU C 标准中的 typeof 关键字的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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