typedef 的几种用法总结

C

用途一：简单类型

定义一种类型的别名，而不只是简单的宏替换。

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typedef unsigned int UNIT;

可以用作同时声明指针类型的多个对象。

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char *pa, pb;   // wrong
typedef char *pchar;
pchar pa, pb;   // both are pointers to char

#define 是 C 指令，用于为各种数据类型定义别名，与 typedef 类似，但是它们有以下几点不同：

  • typedef 仅限于为类型定义符号名称，#define 不仅可以为类型定义别名，也能为数值定义别名，比如你可以定义 1 为 ONE。
  • typedef 是由 编译器 执行解释的，#define 语句是由 预编译器 进行处理的。
  • typedef 如果放在所有函数之外，作用域是从定义开始直到文件结尾，反之则到函数结尾；#define 不管放在哪里，作用域都是从定义开始直到整个文件结尾。

用途二：结构体

在以前的 C 语言版本中，声明 struct 新变量时，必须要带上 struct，即形式为：struct 结构名 变量名。

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struct Point {
  int x;
  int y; 
};
struct Point p1;

而在 C99 和 C++ 中，则可以直接写：结构名 变量名。

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typedef struct point {
  int x;
  int y;
} Point;
Point p1;

注意：以下某些写法是错误的，应该尽量避免。

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// wrong
struct Point1 {
  int x;
  int y;
  struct Point1 next;  // 不能在定义中使用自己
};

// right
struct Point2 {
  int x;
  int y;
  struct Point2 *next;  // 可以使用指向自己的指针，因为不需要分配空间
};

还有这一种：

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typedef struct tagNode {
  char *item;
  pNode next;
} *pNode;

用上面代码定义一个结构时，在 C 和 C++ 中都是错误的定义，编译器会报错，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？

C 语言当然允许在结构中包含指向它自己的指针（上一个例子），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：新结构体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通过 typedef 定义的 pNode。

解决办法有以下两种。可以不用 typedef 创建的新类型：

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// 1
typedef struct tagNode {
  char *item;
  struct tagNode *next;
} *pNode;

或者先让 typedef 语句执行：

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// 2
typedef struct tagNode *pNode; // 先说明 typedef

struct tagNode {
  char *item;
  pNode next;
}; // 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。

用途三：支持平台无关

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：

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typedef long double REAL;

在不支持 long double 的平台二上，改为：

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typedef double REAL;

在连 double 都不支持的平台三上，改为：

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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，所以它比宏更加稳健，编译器会对类型进行检查。

用途四：复杂类型

给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。

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typedef int MyIntArray[100];  // 数组类型
MyIntArray abc;   // abc 是一个整型数组，长度为 100

理解复杂声明可用「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。如：

规律：一般情况下，和定义变量的语法一样，前面加上 typedef，变量名即变成了类型名。

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typedef void (*MyFuncPoint)(int);
// 我们定义 void (*MyFuncPoint)(int); 时，MyFuncPoint 是一个变量
// MyFuncPoint 是一个指向返回值为 void、参数为整型类型的函数的指针类型

typedef int (*func[5])(int *);
// 注意 [] 的优先级比 * 高
// func 是一个数组，数组里面可以存放 5 个元素，这些元素是指向返回值为整型、参数为指向整型的指针的函数的指针
// X[]：X 是数组，X()：X 是函数，X 中没有解引决定不是指针

通过上面的例子，我们发现直接定义复杂类型的变量非常麻烦，特别是在需要重复定义多次的时候。因此，我们可以善用 typedef 进行简化：

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// default method - define variable signal
void (*signal)(int);

signal 是一个函数指针。

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// typedef method
typedef void (*HANDLER)(int); // 先定义 HANDLER 为该类型的函数指针
HANDLER signal;
// 通过 typedef 还可以简写函数声明。如果没有 HANDLER，将需要很冗长的代码去表达这个意思
HANDLER MyFunc(int, HANDLER);
// 或者用在数组
HANDLER MyArray[5];

参考

关于 typedef 的用法总结