玩转C语言之自定义数据类型-typedef

1 引言

引言：在C语言中没有提供字节类型，如果在工程中需要使用表示字节的变量时，该怎么办呢？

我们知道 1 个字节占用 8 个二进制位空间，解决这个问题的办法就是找个占用 8 个二进制位的内存空间的类型即可。

令我们开心的是， char 类型占用的内存空间正是 1 个字节，因此可以用 char 类型表示字节类型。

由于 char 类型表示的数值范围是 [-128, 127]，1 个字节表示的范围是 [0, 255]，为了能够完全代替，我们使用 unsigned char 代表一个字节类型，unsigned char 表示的数值范围正是 [0, 255]。

那么我们如果定义一个字节类型的数据，通过下面的方式即可：

unsigned char byte;

通过上面这种方式，总是感觉怪怪的，因为不能够清晰的看出 byte 是一个字节类型的数据。如果是我们自己阅读代码的话，还是能够明白怎么回事的，但是身处这个开源、分享的领域，那么对于同行来说，他们就很难读懂我们的代码。

因此，为了解决这个问题，那么有请这篇文章的主人公闪亮登场——typedef。

2 什么是 typedef

typedef 是 C 语言中的类型命名关键字，通过这个关键字可以对类型赋予新的名字。其语法结构如下：

typedef Type NewTypeName;

Type 为已有的数据类型
Name 为这个数据类型的新名字

注意：typedef 并没有创建新的数据类型，而是对已有的数据类型赋予新的名字而已！！！

下面通过一个示例，练习一下 typedef 关键字的使用。

typedef unsigned char byte;int main()
{byte b= 128;printf("sizeof(byte) = %d\n", sizeof(byte));printf("b = %u\n", b);return 0;
}

3 typedef 的应用

对于 typedef 的应用，在下面的场合中用的比较多：

typedef 在函数中定义“局部类型名”
typedef 简化类型名（如：unsigned long long）
typedef 定义类型名，能够以统一的方式创建变量（Type var;）

typedef 的应用方法

先按定义变量的方法写出定义体
将变量名换成新类型名
在最前面加上 typedef
然后可以用新类型名定义变量

按定义变量的方式，把变量名换上新类型名，并且在最前面加 typedef，即声明了新类型名代表原来的类型。

（1）命名一个新的类型名代表结构体类型

typedef struct
{int month;int day;int year;
} Date;

上面声明了一个新类型名 Date，代表一个结构体类型，可以使用新的类型名定义变量，如:

Date birthday;

Date *p;

（2）命名一个新的类型名代表数组类型

typedef int Num[100];
Num a;

（3）命名一个新的类型名代表指针类型

typedef char *String;
String p, s[10];        // p 为字符指针变量，s 为字符指针数组

（4）命名一个新的类型名代表指向函数的指针类型

typedef int (*P)();
P p1, p2;

下面通过两个例子，加深一下 typedef 的应用：

demo one

#include <stdio.h>typedef unsigned char byte;// 在函数的内部创建类型的新名字
// 这种情况下是具有局部的特性，出了这个函数就没有作用了
void func()
{typedef byte uint8;uint8 var = 200;printf("sizeof(uint8) = %d\n", sizeof(uint8));printf("var = %u\n", var);
}int main()
{byte b = 128;func();printf("sizeof(byte) = %d\n", sizeof(byte));printf("b = %u\n", b);return 0;
}

demo two

#include <stdio.h>// 为 float[5] 定义新的名字为 fArray5
typedef float(fArray5)[5];
// 为 int(int, int) 定义新的名字为 iFuncII
typedef int(iFuncII)(int, int);float array[5] = {0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5};
int add(int a, int b)
{return a+b;
}int main()
{// 定义一个名为 pa、元素类型为 float、元素个数为 5、值为数组 array 的地址的数组指针fArray* pa = &array;// 定义一个名为 pf 的指针iFuncII* pf = add;int i = 0;for(i=0; i<5; i++){printf("%f\n", (*pa)[i]);}printf("%d\n", pf(i, i+1));return 0;
}

4 typedef 用法进阶

（1）typedef 与 #define 的区别

#define 是在预编译时处理的，只能作简单的字符串替换
typedef 是在编译阶段处理的

（2）当不同源文件中用到同一类型时，常用 typedef 声明一些数据类型，可以把所有的 typedef 名称声明放在一个头文件中，然后在需要的文件中通过 #include 指令将其包含到文件中

（3）使用 typedef 有利于程序的通用与移植