typedef,typeid,typename

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1 typedef
typedef是c++里被诟病很多的一个关键字,因为它的滥用会使得代码非常难以阅读。就和复杂的宏一样,不出问题,一切都好,但是一旦出了问题,很难定位。
不过话说回来,一个东西的最大的缺点,有时候也恰恰是它的最大的优点。合理的使用typedef,会让代码清晰简单许多,尤其是面对深层次的类嵌套的时候(内部类)。还有在复杂的函数指针定义的时候,只能使用
typedef。
用一个例子作结:

typedef struct NetWork
{
    int port;
    char* ip;
} Net;

记得这是当时研一在实验室读师兄代码学到的。
这种写法我一直保持到今天。

2 typeid
这个关键字在c++中出现的地方很少。原因很简单,使用typeid的地方通常需要配合c++的rtti(运行时类型识别),而rtti不仅需要编译器的配合,而且效率较低。除去这个之外,代码中使用rtti的地方一定可以通过良好的设计规避,比如多态。
提到rtti,那么很容易的联想到dynamic_cast,因为它和typeid是rtti的最重要的两个应用。但是同样的,dynamic_cast也不被推荐,效率只是一方面,更重要的是出现dynamic_cast的地方肯定伴随着程序结构设计的不合理。每消除一个dynamic_cast,意味着程序被重构了一次,效率更高了一点,结构更优雅了一些。
typeid和dynamic_cast的原理相近,都依赖于vptr指针指向的一块内存,更具体的说是vptr[0]位置,在这里系统开辟了一块内存用于存储类的各种信息,包括类的name等等,通过比较类的信息来进行dynamic_cast。换句话说,rtti的实现依赖于vptr,或者叫多态,就是说,如果你的类里面一个虚函数都没有,那么vptr是不存在的,typeid也不具有动态性,只是在编译时进行一次替换,返回固定写死的信息。
说到vptr,又想到一个问题。那天思考一段代码如何更好的优化时想到的,就是vptr指向的那块内存到底是什么时候构建的?这个问题蛮有意思,其实vptr很是类里面的一个成员变量,但是它指向的那块内存却更像是一个静态变量。也就是说vptr指向的内存被所有本类的实例共享,同时在程序初始化时构建。那么回到开头的效率问题,如果有这样一段代码:

class A
{
     virtual void fun();
     int a;
};

class B
{
     int a;
};

for (int i = 0; i < 100; i++)
{
     A a;  //构建A 100次
     B b;  //构建B  100次
}

构建A和B的效率开销只是多复制一个8字节的vptr而已,并不会每次都去构建虚表。
记得在阿里,当时有个师兄在晨会时说,dynamic_cast有严重的效率问题。我当时想了很久,都没发现多了几次线性比较会怎样的影响效率,不过我至今都希望他是对的,因为我也很讨厌dynamic_cast。

3 typename
typename一般有2种用法。
(1) 定义模板类时描述模板参数。这种用法完全可以用class取代,也就是说 template <class T>和 template < typename T>是完全一样的东西,我一直都是用的前一种写法,因为class比typename要少打几个字母。
(2) 用于告诉编译器,描述的是一个模板类的内部类。第二种用法是很必要的,因为模板是动态编译的,它是一种编译器的多态行为,在编译时,一个模板类的内部类对于编译器是未知的,这时,需要使用typename修饰该类来显示的告诉编译器,这是一个类。比如:

template <class T>
class A
{
    typename std::vector<T>::iterator iter()  //此处不加typename编译器会报错
    {
         return my_vector_.begin();
    }
        
    std::vector<T> my_vector_;
}

对于非模板类的内部类,是完全没有必要写typename的,如果画蛇添足的多写上了,也会被编译器报错。
应当记得,typename只适用于和模板有关的地方。
(原文时间2014-7-7)

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