6.7 Ссылка на тип с помощью typeof

Еще один способ указать тип выражения — с помощью typeof. Синтаксис использования этого ключевого слова выглядит как sizeof, но конструкция по смыслу действует как имя типа, определённое с помощью typedef.

Есть два способа записать аргумент для typeof: с выражением или с типом. Вот пример с выражением:

typeof (x[0](1))

Предполагается, что x — это массив указателей на функции; описываемый тип — это тип значений функций.

Вот пример с именем типа в качестве аргумента:

typeof (int *)

Здесь описываемый тип — это тип указателей на int.

Если вы пишете заголовочный файл, который должен работать при включении в программы на языке ISO C, используйте __typeof__ вместо typeof. См. Альтернативные ключевые слова.

Конструкция typeof может использоваться везде, где может использоваться имя typedef. Например, вы можете использовать её в объявлении, в приведении типа или внутри sizeof или typeof.

Операнд typeof вычисляется для своих побочных эффектов только тогда, когда это выражение с изменяемым типом или имя такого типа.

typeof часто полезно использовать совместно с выражениями-утверждениями (см. Утверждения и Объявления в Выражениях). Вот как их вместе можно использовать для определения безопасной макро-функции «максимум», которая работает с любым арифметическим типом и вычисляет каждый из аргументов ровно один раз:

#define max(a,b) \
  ({ typeof (a) _a = (a); \
      typeof (b) _b = (b); \
    _a > _b ? _a : _b; })

Причина использования имён, начинающихся с нижнего подчеркивания для локальных переменных — избежать конфликтов с именами переменных, которые возникают внутри выражений, которые подставляются для a и b. В конечном счете, мы надеемся разработать новый синтаксис объявления, который позволит объявлять переменные, область видимости которых начинается только после их инициализаторов; это будет более надёжный способ предотвратить такие конфликты.

Вот ещё несколько примеров использования typeof:

• Это объявляет y с типом того, на что указывает x.

  typeof (*x) y;

• Это объявляет y как массив таких значений.

  typeof (*x) y[4];

• Это объявляет y как массив указателей на символы:

  typeof (typeof (char *)[4]) y;

  Это эквивалентно следующему традиционному C объявлению:

  char *y[4];

  Чтобы понять смысл объявления, использующего typeof, и почему это может быть полезным способом написания, перепишите его с помощью этих макросов:

  #define pointer(T)  typeof(T *)
  #define array(T, N) typeof(T [N])

  Теперь объявление можно переписать так:

  array (pointer (char), 4) y;

  Таким образом, array (pointer (char), 4) — это тип массивов из 4 указателей на char.

В GNU C, но не в GNU C++, вы также можете объявить тип переменной как __auto_type. В этом случае объявление должно объявлять только одну переменную, декларатор которой должен быть только идентификатором, объявление должно быть инициализировано, и тип переменной определяется инициализатором; имя переменной не входит в область видимости до инициализатора. (В C++ для этой цели следует использовать C++11 auto.) Используя __auto_type, макрос «максимум» выше можно записать так:

#define max(a,b) \
  ({ __auto_type _a = (a); \
      __auto_type _b = (b); \
    _a > _b ? _a : _b; })

Использование __auto_type вместо typeof имеет два преимущества:

• Каждый аргумент макроса появляется только один раз при развёртывании макроса. Это предотвращает экспоненциальный рост размера развёртывания макроса, когда вызовы таких макросов вложены в аргументы таких макросов.
• Если аргумент макроса имеет изменяемый тип, он вычисляется только один раз при использовании __auto_type, но дважды, если используется typeof.