typedef

typedef是在計算機程式語言中用來為複雜的聲明定義簡單的別名，它與宏定義有些差異。它本身是一種存儲類的關鍵字，與auto、extern、mutable、static、register等關鍵字不能出現在同一個表達式中。

基本介紹

• 中文名：聲明類型
• 外文名：typedef
• 性質：聲明定義
• 存儲：存儲類的關鍵字
• 差別：與宏定義有些差異

用法總結

如何創建平台無關的數據類型，隱藏笨拙且難以理解的語法：

使用typedef為現有類型創建別名，定義易於記憶的類型名

typedef　int　size;

void　measure(size*psz);size　array[4];size　len=file.getlength();std::vector<size>vs;

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 個字元元素的數組：

char　line[81];char　text[81];

只需這樣定義，Line類型即代表了具有81個元素的字元數組，使用方法如下：

typedef char Line[81];Line　text,line;getline(text);

同樣，可以像下面這樣隱藏指針語法：

typedef　char*　pstr;

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表達的並非同一意思，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 ： 定義一個指向字元的指針常數，即const指針，常量指針。

const char* p ：定義一個指向字元型常量的指針。

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內部數據類型（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，一個是給變數一個易記且意義明確的新名字，另一個是簡化一些比較複雜的類型聲明。

至於typedef有什麼微妙之處，請你接著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：

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

分析：

1、typedef的最簡單使用

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

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

struct　tagMyStruct{int　iNum;long　lLength;};

分析：tagMyStruct稱為“tag”，即“標籤”，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來定義變數，但要注意，使用tagMyStruct varName來定義變數是不對的，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實際上相當於struct tagMyStruct，我們可以使用MyStruct varName來定義變數。

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於typedef的套用。

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，那么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：

1)、

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

2)、

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：

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？

typedef　char*　pStr;#define　pStr　char*

答案與分析：

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

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

在上述的變數定義中，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數，根本原因就在於#define只是簡單的字元串替換而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：

#include <stdio.h>#define f(x) x*xint main(void){    int a=6, b=2, c;    c = f(a) / f(b);    printf("%d\n", c);    return 0;}

以下程式的輸出結果是: 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，必須使用括弧，則上述定義應該如下定義才對：

#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？

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並不等於const char * p2。const pStr p2和pStr const p2本質上沒有區別，都是對變數進行唯讀限制，只不過此處變數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 *的變數p2為唯讀，因此p2++錯誤。

#define與typedef引申談

1) #define宏定義有一個特別的長處：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也有一個特別的長處：它符合範圍規則，使用typedef定義的變數類型其作用範圍限制在所定義的函式或者檔案內（取決於此變數定義的位置），而宏定義則沒有這種特性。

5. typedef & 複雜的變數聲明

理解複雜聲明可用的“右左法則”：
從變數名看起，先往右，再往左，碰到一個圓括弧就調轉閱讀的方向；括弧內分析完就跳出括弧，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 先找到變數名func，外面有一對圓括弧，而且左邊是一個*號，這說明func是一個指針；然後跳出這個圓括弧，先看右邊，又遇到圓括弧（只有函式後面才跟形參圓括弧），這說明 (*func)是一個函式，所以func是一個指向這類函式的指針，即函式指針，這類函式具有int*類型的形參，返回值類型是int，此處就是聲明函式。
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[]運算符優先權比*高，func先跟[]結合）。跳出這個括弧，看右邊，又遇到圓括弧，說明func數組的元素是函式類型的指 針，它指向的函式具有int*類型的形參，返回值類型為int。

也可以記住2個模式：

type (*)(....)函式指針

type (*)[]數組指針

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

下面是三個變數的聲明，我想使用typdef分別給它們定義一個別名，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：

對複雜變數建立一個類型別名的方法很簡單，你只要在傳統的變數聲明表達式里用類型名替代變數名，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別名

typedef int *(*pFun)(int, char*);

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

pFun b[10];

>3. double(*(*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，等價於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，指向一個函式，函式參數為空，返回值是“double”。

代碼簡化

上面討論的 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 類型作為函式指針的同義字，該函式有兩個 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式聲明，那么上述這個 typedef 是不可或缺的：

PF Register(PF pf);

Register() 的參數是一個 PF 類型的回調函式，返回某個函式的地址，其署名與先前註冊的名字相同。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 *);

很少有程式設計師理解它是什麼意思，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。持懷疑態度的人可能會問："OK，有人還會寫這樣的代碼嗎？"，快速瀏覽一下揭示 signal()函式的頭檔案 ，一個有同樣接口的函式。注意這裡Register被定義為一個函式而不是函式指針，如果要定義為函式指針應該這樣寫：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。這並不是說 typedef 會真正影響對象的存儲特性；它只是說在語句構成上，typedef 聲明看起來象 static，extern 等類型的變數聲明。下面將帶到第二個陷阱：

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。因為符號 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，在目標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;

並且，在連 double 都不支持的機器上，該 typedef 看起來會是這樣：

typedef float REAL;

你不用對原始碼做任何修改，便可以在每一種平台上編譯這個使用 REAL 類型的應用程式。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? 標準庫廣泛地使用 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 還隱藏了長長的，難以理解的模板特化語法，例如：basic_string，allocator> 和 basic_ofstream>。