typedef

用法總結

如何創建平台無關的數據類型，隐藏笨拙且難以理解的語法：

使用typedef為現有類型創建别名，定義易于記憶的類型名

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typedef　int　size;

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void　measure(size*psz);

size　array[4];

size　len=file.getlength();

std::vectorvs;

typedef 還可以掩飾複合類型，如指針和數組。

例如，你不用像下面這樣重複定義有81個字符元素的數組：

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char　line[81];

char　text[81];

隻需這樣定義，Line類型即代表了具有81個元素的字符數組，使用方法如下：

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typedef char Line[81];

Line　text,line;

getline(text);

同樣，可以像下面這樣隐藏指針語法：

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typedef　char*　pstr;

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int　mystrcmp(const　pstr　p1,const　pstr　p3);

用GNU的gcc和g++編譯器，是會出現警告的，按照順序，“const pstr”被解釋為“char* const”（一個指向char的指針常量），而事實上，const char*和char* const表達的并非同一意思，const char*的意思是創建一個指向char類型的指針且不能更改指向地址上的值，而char* const則是不能更改指向的地址；

char* const p：定義一個指向字符的指針常數，即const指針，常量指針。

const char* p：定義一個指向字符型常量的指針。

語言用法

基本解釋

typedef為C語言的關鍵字，作用是為一種數據類型定義一個新名字。這裡的數據類型包括内部數據類型（int,char等）和自定義的數據類型（struct等）。

在編程中使用typedef目的一般有兩個，一個是給變量一個易記且意義明确的新名字，另一個是簡化一些比較複雜的類型聲明。

至于typedef有什麼微妙之處，請你接着看下面對幾個問題的具體闡述。

2.typedef&結構的問題

當用下面的代碼定義一個結構時，編譯器報了一個錯誤，為什麼呢？莫非C語言不允許在結構中包含指向它自己的指針嗎？請你先猜想一下，然後看下文說明：

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typedef　struct　tagNode

{

char*　pItem;

pNode*　pNext;

}pNode;

分析：

1、typedef的最簡單使用

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typedef　long　byte_4;

給已知數據類型long起個新名字，叫byte_4。

2、 typedef與結構結合使用

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typedef　struct　tagMyStruct

{

int　iNum;

long　lLength;

}MyStruct;

這語句實際上完成兩個操作：

1)定義一個新的結構類型

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struct　tagMyStruct

{

int　iNum;

long　lLength;

};

分析：tagMyStruct稱為“tag”，即“标簽”，實際上是一個臨時名字，struct關鍵字和tagMyStruct一起，構成了這個結構類型，不論是否有typedef，這個結構都存在。

我們可以用struct tagMyStruct varName來定義變量，但要注意，使用tagMyStruct varName來定義變量是不對的，因為struct和tagMyStruct合在一起才能表示一個結構類型。

2)typedef為這個新的結構起了一個名字，叫MyStruct。

typedef struct tagMyStruct MyStruct;

因此，MyStruct實際上相當于struct tagMyStruct，我們可以使用MyStruct varName來定義變量。

答案與分析

C語言當然允許在結構中包含指向它自己的指針，我們可以在建立鍊表等數據結構的實現上看到無數這樣的例子，上述代碼的根本問題在于typedef的應用。

根據我們上面的闡述可以知道：新結構建立的過程中遇到了pNext域的聲明，類型是pNode，要知道pNode表示的是類型的新名字，那麼在類型本身還沒有建立完成的時候，這個類型的新名字也還不存在，也就是說這個時候編譯器根本不認識pNode。

解決這個問題的方法有多種：

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typedef　struct　tagNode

{

char*　pItem;

struct　tagNode*　pNext;

}*pNode;

2)、

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typedef　struct　tagNode*　pNode;

struct　tagNode

{

char*　pItem;

pNode　pNext;//這邊不用pNode* ，pNode 已經表示了struct tagNode*

};

注意：在這個例子中，你用typedef給一個還未完全聲明的類型起新名字。C語言編譯器支持這種做法。

3)、規範做法：

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struct　tagNode

{

char*　pItem;

struct　tagNode*　pNext;

};

typedef　struct　tagNode*　pNode;

3. typedef & #define的問題

有下面兩種定義pStr數據類型的方法，兩者有什麼不同？哪一種更好一點？

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typedef　char*　pStr;

#define　pStr　char*

答案與分析：

通常講，typedef要比#define要好，特别是在有指針的場合。請看例子：

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typedef　char*　pStr1;

#define　pStr2　char*　

pStr1　s1,s2;

pStr2　s3,s4;

在上述的變量定義中，s1、s2、s3都被定義為char *，而s4則定義成了char，不是我們所預期的指針變量，根本原因就在于#define隻是簡單的字符串替換而typedef則是為一個類型起新名字。

上例中define語句必須寫成pStr2 s3, *s4; 這樣才能正常執行。

#define用法例子：

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#include 

#define f(x) x*x

int main(void)

{

    int a=6, b=2, c;

    c = f(a) / f(b);

    printf("%dn", c);

    return 0;

}

以下程序的輸出結果是:36。

因為如此原因，在許多C語言編程規範中提到使用#define定義時，如果定義中包含表達式，必須使用括号，則上述定義應該如下定義才對：

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#define f(x)((x)*(x))

當然，如果你使用typedef就沒有這樣的問題。

4.typedef&#define的另一例

下面的代碼中編譯器會報一個錯誤，你知道是哪個語句錯了嗎？

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typedef char *pStr;

char string[4]="abc";

const char *p1=string;

const pStr p2=string;

p1++;

p2++;

答案與分析：

是p2++出錯了。這個問題再一次提醒我們：typedef和#define不同，它不是簡單的文本替換。上述代碼中const pStr p2并不等于const char * p2。const pStr p2和pStr const p2本質上沒有區别，都是對變量進行隻讀限制，隻不過此處變量p2的數據類型是我們自己定義的而不是系統固有類型而已。因此，const pStr p2的含義是：限定數據類型為char *的變量p2為隻讀，因此p2++錯誤。

#define與typedef引申談

1)#define宏定義有一個特别的長處：可以使用#ifdef ,#ifndef等來進行邏輯判斷，還可以使用#undef來取消定義。

2)typedef也有一個特别的長處：它符合範圍規則，使用typedef定義的變量類型其作用範圍限制在所定義的函數或者文件内（取決于此變量定義的位置），而宏定義則沒有這種特性。

5.typedef&複雜的變量聲明

理解複雜聲明可用的“右左法則”：

從變量名看起，先往右，再往左，碰到一個圓括号就調轉閱讀的方向；括号内分析完就跳出括号，還是按先右後左的順序，如此循環，直到整個聲明分析完。舉例：

int (*func)(int *p);

首先找到變量名func，外面有一對圓括号，而且左邊是一個*号，這說明func是一個指針；然後跳出這個圓括号，先看右邊，又遇到圓括号（隻有函數後面才跟形參圓括号），這說明(*func)是一個函數，所以func是一個指向這類函數的指針，即函數指針，這類函數具有int*類型的形參，返回值類型是int，此處就是聲明函數。

int (*func[5])(int *);

func 右邊是一個[]運算符，說明func是具有5個元素的數組；func的左邊有一個*，說明func的元素是指針（注意這裡的*不是修飾func，而是修飾 func[5]的，原因是[]運算符優先級比*高，func先跟[]結合）。跳出這個括号，看右邊，又遇到圓括号，說明func數組的元素是函數類型的指針，它指向的函數具有int*類型的形參，返回值類型為int。

也可以記住2個模式：

type (*)(....)函數指針

type (*)[]數組指針

在編程實踐中，尤其是看别人代碼的時候，常常會遇到比較複雜的變量聲明,使用typedef作簡化自有其價值，比如：

下面是三個變量的聲明，我想使用typdef分别給它們定義一個别名，請問該如何做？

>1：int *(*a[5])(int, char*);

>2：void (*b[10]) (void (*)());

>3.double(* (*pa)[9])();

答案與分析：

對複雜變量建立一個類型别名的方法很簡單，你隻要在傳統的變量聲明表達式裡用類型名替代變量名，然後把關鍵字typedef加在該語句的開頭就行了。

>1：int *(*a[5])(int, char*);

//pFun是我們建的一個類型别名

typedef int *(*pFun)(int, char*);

//使用定義的新類型來聲明對象，等價于int* (*a[5])(int, char*);

pFun a[5];

>2：void (*b[10]) (void (*)());

//首先為上面表達式加粗部分聲明一個新類型

typedef void (*pFunParam)();

//整體聲明一個新類型

typedef void (*pFun)(pFunParam);

//使用定義的新類型來聲明對象，等價于void (*b[10]) (void (*)());

pFun b[10];

>3.double(* [1]  (*pa)[9])();

//首先為上面表達式藍色部分聲明一個新類型

typedef double(*pFun)();

//整體聲明一個新類型

typedef pFun (*pFunParam)[9];

//使用定義的新類型來聲明對象，等價于double(*(*pa)[9])();

pFunParam pa;

pa是一個指針，指針指向一個數組，這個數組有9個元素，每一個元素都是“doube(*)()”--也即一個指針，指向一個函數，函數參數為空，返回值是“double”。

代碼簡化

上面讨論的typedef行為有點像#define宏，用其實際類型替代同義字。不同點是typedef在編譯時被解釋，因此讓編譯器來應付超越預處理器能力的文本替換。例如：

typedef int (*PF) (const char *, const char *);

這個聲明引入了PF類型作為函數指針的同義字，該函數有兩個const char *類型的參數以及一個int類型的返回值。如果要使用下列形式的函數聲明，那麼上述這個 typedef 是不可或缺的：

PF Register(PF pf);

Register() 的參數是一個PF類型的回調函數，返回某個函數的地址，其署名與先前注冊的名字相同。做一次深呼吸。下面我展示一下如果不用 typedef，我們是如何實現這個聲明的：

int (*Register (int (*pf)(const char *, const char *)))

(const char *, const char *);

很少有程序員理解它是什麼意思，更不用說這種費解的代碼所帶來的出錯風險了。顯然，這裡使用typedef不是一種特權，而是一種必需。持懷疑态度的人可能會問："OK，有人還會寫這樣的代碼嗎？"，快速浏覽一下揭示signal()函數的頭文件，一個有同樣接口的函數。注意這裡Register被定義為一個函數而不是函數指針，如果要定義為函數指針應該這樣寫：int (*(*Register) (int (*pf)(const char *, const char *))) (const char *, const char *);

typedef和存儲類關鍵字（storage class specifier）

這種說法是不是有點令人驚訝，typedef就像auto，extern，mutable，static，和register一樣，是一個存儲類關鍵字。這并不是說typedef會真正影響對象的存儲特性；它隻是說在語句構成上，typedef聲明看起來象static，extern等類型的變量聲明。下面将帶到第二個陷阱：

typedef register int FAST_COUNTER; // 錯誤

編譯通不過。問題出在你不能在聲明中有多個存儲類關鍵字。因為符号typedef已經占據了存儲類關鍵字的位置，在typedef聲明中不能用register（或任何其它存儲類關鍵字）。

平台開發

typedef有另外一個重要的用途，那就是定義機器無關的類型，例如，你可以定義一個叫REAL的浮點類型，在目标機器上它可以獲得最高的精度：

typedef long double REAL;

在不支持long double的機器上，該typedef看起來會是下面這樣：

typedef double REAL;

并且，在連double都不支持的機器上，該typedef看起來會是這樣：

typedef float REAL;

你不用對源代碼做任何修改，便可以在每一種平台上編譯這個使用REAL類型的應用程序。唯一要改的是typedef本身。在大多數情況下，甚至這個微小的變動完全都可以通過奇妙的條件編譯來自動實現。不是嗎?标準庫廣泛地使用typedef來創建這樣的平台無關類型：size_t，ptrdiff 和 fpos_t 就是其中的例子。此外，象std::string和std::ofstream這樣的typedef還隐藏了長長的，難以理解的模闆特化語法，例如：basic_string，allocator>和basic_ofstream>。