typedef 用法详解

第一部分基本概念

1.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。

2. 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;
　pNodepNext;
} *pNode;

答案与分析：

1、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。

2、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

Struct tagMyStruct
{
　int iNum;
　long lLength;
};

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。

2) typedef为这个新的结构起了一个名字，叫MyStruct。

Typedef struct tagMyStruct 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。

答案与分析

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：

1)、

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

2)、

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

注意：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。

3)、规范做法：

typedef uint32 (* ADM_READDATA_PFUNC)( uint16*, uint32 );

这个以前没有看到过,个人认为是定义一个uint32的函数指针,uint16*, uint32 为函数里的两个参数; 应该相当于#define uint32 (* ADM_READDATA_PFUNC)( uint16*, uint32 );

struct在代码中常见两种形式：
struct A
{
//...
};

struct
{
//...
} A;
这其实是两个完全不同的用法：
前者叫做“结构体类型定义”，意思是：定义{}中的结构为一个名称是“A”的结构体。
这种用法在typedef中一般是：
typedef struct tagA //故意给一个不同的名字，作为结构体的实名
{
//...
} A; //结构体的别名。

后者是结构体变量定义，意思是：以{}中的结构，定义一个名称为"A"的变量。这里的结构体称为匿名结构体，是无法被直接引用的。
也可以通过typedef为匿名结构体创建一个别名，从而使得它可以被引用：
typedef struct
{
//...
} A; //定义匿名结构体的别名为A

第二部分 struct和typedef struct

分三块来讲述：
1 首先：
在C中定义一个结构体类型要用typedef:
typedef struct Student
{
int a;
}Stu;

于是在声明变量的时候就可：Stu stu1;
如果没有typedef就必须用struct Student stu1;来声明
这里的Stu实际上就是struct Student的别名。
另外这里也可以不写Student（于是也不能struct Student stu1;了）
typedef struct
{
int a;
}Stu;

但在c++里很简单，直接
struct Student
{
int a;
};
于是就定义了结构体类型Student，声明变量时直接Student stu2；注意区别C的定义。

2其次：
在c++中如果用typedef的话，又会造成区别：
struct Student
{
int a;
}stu1;//stu1是一个变量

typedef struct Student2
{
int a;
}stu2;//stu2是一个结构体类型

使用时可以直接访问stu1.a
但是stu2则必须先 stu2 s2;
然后 s2.a=10;

3掌握上面两条就可以了，不过最后我们探讨个没多大关系的问题
如果在c程序中我们写：
typedef struct
{
intnum;
int age;
}aaa,bbb,ccc;

这算什么呢？
我个人观察编译器（VC6）的理解，这相当于
typedef struct
{
int num;
int age;
}aaa；
typedef aaa bbb;
typedef aaa ccc;
也就是说aaa,bbb,ccc三者都是结构体类型。声明变量时用任何一个都可以,在c++中也是如此。但是你要注意的是这个在c++中如果写掉了typedef关键字，那么aaa，bbb，ccc将是截然不同的三个对象。

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第三部分：C/C++中typedef struct和struct的用法

struct _x1 { ...}x1;和 typedef struct _x2{ ...} x2;有什么不同？

其实,前者是定义了类_x1和_x1的对象实例x1,后者是定义了类_x2和_x2的类别名x2,

所以它们在使用过程中是有区别的.

[知识点]

结构也是一种数据类型,可以使用结构变量,因此,象其它类型的变量一样,在使用结构变量时要先对其定义。

定义结构变量的一般格式为:

struct结构名

{

类型变量名;

...

}结构变量;

结构名是结构的标识符不是变量名。

另一种常用格式为:

typedefstruct结构名

{

类型变量名;

...

}结构别名;

另外注意:在C中，struct不能包含函数。在C++中，对struct进行了扩展，可以包含函数。

实例1: struct.cpp

#include <iostream>

using namespace std;

typedefstruct _point{

int x;

int y;

}point; //定义类，给类一个别名

struct _hello{

intx,y;

} hello; //同时定义类和对象

int main()

{

point pt1;

pt1.x = 2;

pt1.y = 5;

cout<< "ptpt1.x=" << pt1.x << "pt.y=" <<pt1.y <<endl;

//hello pt2;

//pt2.x = 8;

//pt2.y =10;

//cout<<"pt2pt2.x="<< pt2.x <<"pt2.y="<<pt2.y <<endl;

//上面的hello pt2;这一行编译将不能通过.为什么?

//因为hello是被定义了的对象实例了.

//正确做法如下:用hello.x和hello.y

hello.x = 8;

hello.y = 10;

cout<< "hellohello.x=" <<hello.x<< "hello.y=" <<hello.y<<endl;

return 0;

}

问答

Q：用struct和typedef struct定义一个结构体有什么区别？为什么会有两种方式呢？

struct Student
{
int a;
} stu;
typedef struct Student2
{
int a;
}stu2;

A：

事实上，这个东西是从C语言中遗留过来的，typedef可以定义新的复合类型或给现有类型起一个别名，在C语言中，如果你使用
struct xxx
{
}; 的方法，使用时就必须用 struct xxx var 来声明变量，而使用
typedef struct xxx
{
}的方法就可以写为 xxx var;
不过在C++中已经没有这回事了，无论你用哪一种写法都可以使用第二种方式声明变量，这个应该算是C语言的糟粕。

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第四部分：typedef用法小结

第一、四个用途

用途一：

定义一种类型的别名，而不只是简单的宏替换。可以用作同时声明指针型的多个对象。比如：
char* pa, pb; // 这多数不符合我们的意图，它只声明了一个指向字符变量的指针，
// 和一个字符变量；
以下则可行：
typedef char* PCHAR; //一般用大写
PCHAR pa, pb; //可行，同时声明了两个指向字符变量的指针
虽然：
char *pa, *pb;
也可行，但相对来说没有用typedef的形式直观，尤其在需要大量指针的地方，typedef的方式更省事。

用途二：

用在旧的C的代码中（具体多旧没有查），帮助struct。以前的代码中，声明struct新对象时，必须要带上struct，即形式为： struct结构名对象名，如：
struct tagPOINT1
{
int x;
int y;
};
struct tagPOINT1 p1;

而在C++中，则可以直接写：结构名对象名，即：
tagPOINT1 p1;

估计某人觉得经常多写一个struct太麻烦了，于是就发明了：
typedef struct tagPOINT
{
int x;
int y;
}POINT;

POINT p1; //这样就比原来的方式少写了一个struct，比较省事，尤其在大量使用的时候

或许，在C++中，typedef的这种用途二不是很大，但是理解了它，对掌握以前的旧代码还是有帮助的，毕竟我们在项目中有可能会遇到较早些年代遗留下来的代码。

用途三：

用typedef来定义与平台无关的类型。
比如定义一个叫 REAL的浮点类型，在目标平台一上，让它表示最高精度的类型为：
typedef long double REAL;

在不支持long的平台二上，改为：
typedef double REAL;

在连 double都不支持的平台三上，改为：
typedef float REAL;

也就是说，当跨平台时，只要改下 typedef本身就行，不用对其他源码做任何修改。
标准库就广泛使用了这个技巧，比如size_t。
另外，因为typedef是定义了一种类型的新别名，不是简单的字符串替换，所以它比宏来得稳健（虽然用宏有时也可以完成以上的用途）。

用途四：

为复杂的声明定义一个新的简单的别名。方法是：在原来的声明里逐步用别名替换一部分复杂声明，如此循环，把带变量名的部分留到最后替换，得到的就是原声明的最简化版。举例：

1.原声明：int *(*a[5])(int, char*);
变量名为a，直接用一个新别名pFun替换a就可以了：
typedef int *(*pFun)(int, char*); //函数指针

原声明的最简化版：
pFun a[5];

2.原声明：void (*b[10]) (void (*)());
变量名为b，先替换右边部分括号里的，pFunParam为别名一：
typedef void (*pFunParam)();
再替换左边的变量b，pFunx为别名二：
typedef void (*pFunx)(pFunParam);
原声明的最简化版：
pFunx b[10];

3.原声明：doube(*)() (*e)[9];
变量名为e，先替换左边部分，pFuny为别名一：
typedef double(*pFuny)();
再替换右边的变量e，pFunParamy为别名二
typedefpFuny (*pFunParamy)[9];
原声明的最简化版：
pFunParamy e;

理解复杂声明可用的“右左法则”：
从变量名看起，先往右，再往左，碰到一个圆括号就调转阅读的方向；括号内分析完就跳出括号，还是按先右后左的顺序，如此循环，直到整个声明分析完。

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举例：
int (*func)(int *p);
首先找到变量名func，外面有一对圆括号，而且左边是一个*号，这说明func是一个指针；然后跳出这个圆括号，先看右边，又遇到圆括号，这说明 (*func)是一个函数，所以func是一个指向这类函数的指针，即函数指针，这类函数具有int*类型的形参，返回值类型是int。

int(*func[5])(int *);
func 右边是一个[]运算符，说明func是具有5个元素的数组；func的左边有一个*，说明func的元素是指针（注意这里的*不是修饰func，而是修饰 func[5]的，原因是[]运算符优先级比*高，func先跟[]结合）。跳出这个括号，看右边，又遇到圆括号，说明func数组的元素是函数类型的指针，它指向的函数具有int*类型的形参，返回值类型为int。

也可以记住2个模式：
type (*)(....) 函数指针
type (*)[] 数组指针

第二、两大陷阱

陷阱一：

记住，typedef是定义了一种类型的新别名，不同于宏，它不是简单的字符串替换。比如：
先定义：
typedef char* PSTR;
然后：
int mystrcmp(const PSTR, const PSTR);

const PSTR实际上相当于const char*吗？不是的，它实际上相当于char* const。
原因在于const给予了整个指针本身以常量性，也就是形成了常量指针char* const。
简单来说，记住当const和typedef一起出现时，typedef不会是简单的字符串替换就行。

陷阱二：

typedef在语法上是一个存储类的关键字（如auto、extern、mutable、static、register等一样），虽然它并不真正影响对象的存储特性，如：
typedef static int INT2; //不可行
编译将失败，会提示“指定了一个以上的存储类”。

第三、typedef与 #define的区别

案例一：

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; //相当于char *s3, s4; //define这是简单的替换

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。

案例二：

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++;

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。constpStr 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。

第四、使用 typedef抑制劣质代码

摘要： Typedef声明有助于创建平台无关类型，甚至能隐藏复杂和难以理解的语法。不管怎样，使用 typedef能为代码带来意想不到的好处，通过本文你可以学习用 typedef避免缺欠，从而使代码更健壮。

typedef声明，简称 typedef，为现有类型创建一个新的名字。比如人们常常使用 typedef来编写更美观和可读的代码。所谓美观，意指 typedef 能隐藏笨拙的语法构造以及平台相关的数据类型，从而增强可移植性和以及未来的可维护性。本文下面将竭尽全力来揭示typedef强大功能以及如何避免一些常见的陷阱。

Q：如何创建平台无关的数据类型，隐藏笨拙且难以理解的语法?

A：使用 typedefs为现有类型创建同义字。

定义易于记忆的类型名
　　typedef 使用最多的地方是创建易于记忆的类型名，用它来归档程序员的意图。类型出现在所声明的变量名字中，位于 “typedef” 关键字右边。例如：

Typedef int size;此声明定义了一个 int的同义字，名字为 size。注意 typedef 并不创建新的类型。它仅仅为现有类型添加一个同义字。你可以在任何需要 int的上下文中使用 size：

void measure(size * psz); size array[4];

size len = file.getlength();std::vector <size>vs;typedef还可以掩饰符合类型，如指针和数组。例如，你不用象下面这样重复定义有 81个字符元素的数组：

char line[81];char text[81];

定义一个 typedef，每当要用到相同类型和大小的数组时，可以这样：

typedef char Line[81];

Line text, secondline;getline(text);

同样，可以象下面这样隐藏指针语法：

typedef char * pstr;int mystrcmp(pstr, pstr);这里将带我们到达第一个 typedef 陷阱。标准函数strcmp()有两个‘const char *’类型的参数。因此，它可能会误导人们象下面这样声明 mystrcmp()：

int mystrcmp(constpstr, constpstr);这是错误的，按照顺序，‘const pstr’被解释为‘char * const’（一个指向 char的常量指针），而不是‘const char *’（指向常量 char的指针）。这个问题很容易解决：

typedef const char * cpstr; int mystrcmp(cpstr, cpstr); //现在是正确的记住：不管什么时候，只要为指针声明 typedef，那么都要在最终的 typedef名称中加一个 const，以使得该指针本身是常量，而不是对象。

代码简化
　　上面讨论的 typedef 行为有点像 #define宏，用其实际类型替代同义字。不同点是 typedef在编译时被解释，因此让编译器来应付超越预处理器能力的文本替换。例如：

Typedef int (*PF) (const char *, const char *);这个声明引入了 PF 类型作为函数指针的同义字，该函数有两个 const char *类型的参数以及一个 int类型的返回值。如果要使用下列形式的函数声明，那么上述这个 typedef是不可或缺的：

PF Register(PF pf);Register()的参数是一个 PF类型的回调函数，返回某个函数的地址，其署名与先前注册的名字相同。做一次深呼吸。下面我展示一下如果不用 typedef，我们是如何实现这个声明的：

int (*Register (int (*pf)(const char *, const char *))) (const char *, const char *);很少有程序员理解它是什么意思，更不用说这种费解的代码所带来的出错风险了。显然，这里使用 typedef不是一种特权，而是一种必需。持怀疑态度的人可能会问：“OK，有人还会写这样的代码吗？”，快速浏览一下揭示 signal()函数的头文件 <csinal>，一个有同样接口的函数。

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typedef和存储类关键字（storage class specifier）
　　这种说法是不是有点令人惊讶，typedef 就像 auto，extern，mutable，static，和 register一样，是一个存储类关键字。这并是说 typedef会真正影响对象的存储特性；它只是说在语句构成上，typedef声明看起来象 static，extern等类型的变量声明。下面将带到第二个陷阱：

typedef register int FAST_COUNTER; //错误,编译通不过。问题出在你不能在声明中有多个存储类关键字。因为符号 typedef已经占据了存储类关键字的位置，在 typedef 声明中不能用 register（或任何其它存储类关键字）。

促进跨平台开发
　　typedef 有另外一个重要的用途，那就是定义机器无关的类型，例如，你可以定义一个叫 REAL的浮点类型，在目标机器上它可以i获得最高的精度：

typedef long double REAL;

在不支持 long double的机器上，该 typedef看起来会是下面这样：typedef double REAL;并且，在连 double都不支持的机器上，该 typedef看起来会是这样：typedef float REAL;你不用对源代码做任何修改，便可以在每一种平台上编译这个使用 REAL类型的应用程序。唯一要改的是typedef本身。在大多数情况下，甚至这个微小的变动完全都可以通过奇妙的条件编译来自动实现。

不是吗?标准库广泛地使用 typedef来创建这样的平台无关类型：size_t，ptrdiff和 fpos_t就是其中的例子。

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