需求

学习了解 typedef 在 c 语言中的用法

解决

基本解释

typedef 为C语言的关键字，作用是为一种数据类型定义一个新名字。这里的数据类型包括内部数据类型（ int, char 等）和自定义的数据类型（ struct 等）。 　　

在编程中使用 typedef 目的一般有两个，一个是给变量一个易记且意义明确的新名字，另一个是简化一些比较复杂的类型声明。 　　

至于 typedef 有什么微妙之处，请你接着看下面对几个问题的具体阐述。

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typedef & 结构的问题

当用下面的代码定义一个结构时，编译器报了一个错误，为什么呢？莫非C语言不允许在结构中包含指向它自己的指针吗？请你先猜想一下，然后看下文说明：

    　　typedef struct tagNode
    　　{
      　　char *pItem;
      　　pNode pNext;
    　　} *pNode;

答案与分析

typedef的最简单使用

typedef long byte_4;

给已知数据类型long起个新名字，叫byte_4。

typedef与结构结合使用

    　　typedef struct tagMyStruct
    　　{
      　　int iNum;
      　　long lLength;
    　　} MyStruct;

这语句实际上完成两个操作：

  1. 定义一个新的结构类型. 分析： tagMyStruct 称为“tag”，即“标签”，实际上是一个临时名字， struct 关键字和 tagMyStruct 一起，构成了这个结构类型，不论是否有 typedef ，这个结构都存在。 我们可以用 struct tagMyStruct varName 来定义变量，但要注意，使用 tagMyStruct varName 来定义变量是不对的，因为 struct 和 tagMyStruct 合在一起才能表示一个结构类型。 
    	    　　struct tagMyStruct
	    　　{
	      　　int iNum;
	      　　long lLength;
	    　　};
  2. typedef 为这个新的结构起了一个名字，叫 MyStruct 。因此， MyStruct 实际上相当于 struct tagMyStruct ，我们可以使用 MyStruct varName 来定义变量。 
    typedef struct tagMyStruct MyStruct;

结构体指针

C语言当然允许在结构中包含指向它自己的指针，我们可以在建立链表等数据结构的实现上看到无数这样的例子，上述代码的根本问题在于 typedef 的应用。

根据我们上面的阐述可以知道：新结构建立的过程中遇到了 pNext 域的声明，类型是 pNode ，要知道 pNode 表示的是类型的新名字，那么在类型本身还没有建立完成的时候，这个类型的新名字也还不存在，也就是说这个时候编译器根本不认识 pNode 。 　　

解决这个问题的方法有多种：

  • 	  　　typedef struct tagNode
	  　　{
	    　　char *pItem;
	    　　struct tagNode *pNext;
	  　　} *pNode;
  • 在这个例子中，你用 typedef 给一个还未完全声明的类型起新名字。C语言编译器支持这种做法。 
    	  　　typedef struct tagNode *pNode;
	  　　struct tagNode
	  　　{
	    　　char *pItem;
	    　　pNode pNext;
	  　　};
  • 规范做法: 
    	  　　struct tagNode
	  　　{
	    　　char *pItem;
	    　　struct tagNode *pNext;
	  　　};
	  　　typedef struct tagNode *pNode;

typedef & #define的问题

有下面两种定义 pStr 数据类型的方法，两者有什么不同？哪一种更好一点？

    　　typedef char* pStr;
    　　#define pStr char*;

答案与分析：

通常讲， typedef 要比 #define 要好，特别是在有指针的场合。请看例子：

    　　typedef char* pStr1;
    　　#define pStr2 char *
    　　pStr1 s1, s2;
    　　pStr2 s3, s4;

在上述的变量定义中，s1、s2、s3 都被定义为 char * ，而s4则定义成了 char ，不是我们所预期的指针变量，根本原因就在于 #define 只是简单的字符串替换而 typedef 则是为一个类型起新名字。上例中 define 语句必须写成 pStr2 s3, *s4 ; 这这样才能正常执行。

#define 用法例子：

    　　#define f(x) x*x
    　　main( )
    　　{
      　　int a=6，b=2，c;
      　　c=f(a) / f(b);
      　　printf("%d \\n"，c);
    　　}

程序的输出结果是: 36。

因为如此原因，在许多C语言编程规范中提到使用 #define 定义时，如果定义中包含表达式，必须使用括号，则上述定义应该如下定义才对： #define f(x) (x*x) 当然，如果你使用 typedef 就没有这样的问题。

typedef & #define的另一例

下面的代码中编译器会报一个错误，你知道是哪个语句错了吗？

    　　typedef char * pStr;
    　　char string[4] = "abc";
    　　const char *p1 = string;
    　　const pStr p2 = string;
    　　p1++;
    　　p2++;

答案与分析

是 p2++ 出错了。这个问题再一次提醒我们： typedef 和 #define 不同，它不是简单的文本替换。上述代码中 const pStr p2 并不等于 const char * p2 。 const pStr p2 和 const long x 本质上没有区别，都是对变量进行只读限制，只不过此处变量p2的数据类型是我们自己定义的而不是系统固有类型而已。因此， const pStr p2 的含义是：限定数据类型为 char * 的变量p2为只读，因此 p2++ 错误。

#define与typedef引申谈

  • #define 宏定义有一个特别的长处：可以使用 #ifdef , #ifndef 等来进行逻辑判断，还可以使用 #undef 来取消定义。
  • typedef 也有一个特别的长处：它符合范围规则，使用 typedef 定义的变量类型其作用范围限制在所定义的函数或者文件内（取决于此变量定义的位置），而宏定义则没有这种特性。

typedef & 复杂的变量声明

在编程实践中，尤其是看别人代码的时候，常常会遇到比较复杂的变量声明,使用 typedef 作简化自有其价值，比如：下面是三个变量的声明，我想使用 typdef 分别给它们定义一个别名，请问该如何做？

int *(*a[5])(int, char*);
void (*b[10]) (void (*)());
double(*)() (*pa)[9];

答案与分析：

对复杂变量建立一个类型别名的方法很简单，你只要在传统的变量声明表达式里用类型名替代变量名，然后把关键字 typedef 加在该语句的开头就行了。

  • int *(*a[5])(int, char*);

//pFun是我们建的一个类型别名
typedef int *(*pFun)(int, char*);

//使用定义的新类型来声明对象，等价于int* (*a[5])(int, char*);
pFun a[5];

  • void (*b[10]) (void (*)());

//首先为上面表达式蓝色部分声明一个新类型
typedef void (*pFunParam)();

//整体声明一个新类型
typedef void (*pFun)(pFunParam);

//使用定义的新类型来声明对象，等价于void (*b[10]) (void (*)());
pFun b[10];

  • double(*(*pa)[9])();

//首先为上面表达式蓝色部分声明一个新类型
typedef double(*pFun)();

//整体声明一个新类型
typedef pFun (*pFunParam)[9];

//使用定义的新类型来声明对象，等价于double(*(*pa)[9])();
pFunParam pa;

参考