阅读:0

typedef的用法,C语言typedef详解

C语言允许用户使用 typedef 关键字来定义自己习惯的数据类型名称,来替代系统默认的基本类型名称、数组类型名称、指针类型名称与用户自定义的结构型名称、共用型名称、枚举型名称等。一旦用户在程序中定义了自己的数据类型名称,就可以在该程序中用自己的数据类型名称来定义变量的类型、数组的类型、指针变量的类型与函数的类型等。

例如,C 语言在 C99 之前并未提供布尔类型,但我们可以使用 typedef 关键字来定义一个简单的布尔类型,如下面的代码所示:
typedef int BOOL;
#define TRUE 1
#define FALSE 0
定义好之后,就可以像使用基本类型数据一样使用它了,如下面的代码所示:
BOOL bflag=TRUE;

typedef的4种用法

在实际使用中,typedef 的应用主要有如下4种。

1) 为基本数据类型定义新的类型名

也就是说,系统默认的所有基本类型都可以利用 typedef 关键字来重新定义类型名,示例代码如下所示:
typedef unsigned int COUNT;
而且,我们还可以使用这种方法来定义与平台无关的类型。比如,要定义一个叫 REAL 的浮点类型,在目标平台一上,让它表示最高精度的类型,即:
typedef long double REAL;
在不支持 long double 的平台二上,改为:
typedef double REAL;
甚至还可以在连 double 都不支持的平台三上,改为:
typedef float REAL;
这样,当跨平台移植程序时,我们只需要修改一下 typedef 的定义即可,而不用对其他源代码做任何修改。其实,标准库中广泛地使用了这个技巧,比如 size_t 在 VC++2010 的 crtdefs.h 文件中的定义如下所示:
#ifndef _SIZE_T_DEFINED
#ifdef  _WIN64
typedef unsigned __int64    size_t;
#else
typedef _W64 unsigned int   size_t;
#endif
#define _SIZE_T_DEFINED
#endif

2) 为自定义数据类型(结构体、共用体和枚举类型)定义简洁的类型名称

以结构体为例,下面我们定义一个名为 Point 的结构体:
struct Point
{
    double x;
    double y;
    double z;
};
在调用这个结构体时,我们必须像下面的代码这样来调用这个结构体:
struct Point oPoint1={100,100,0};
struct Point oPoint2;
在这里,结构体 struct Point 为新的数据类型,在定义变量的时候均要向上面的调用方法一样有保留字 struct,而不能像 int 和 double 那样直接使用 Point 来定义变量。现在,我们利用 typedef 定义这个结构体,如下面的代码所示:
typedef struct tagPoint
{
    double x;
    double y;
    double z;
} Point;
在上面的代码中,实际上完成了两个操作:
1、定义了一个新的结构类型,代码如下所示:
struct tagPoint
{
    double x;
    double y;
    double z;
} ;
其中,struct 关键字和 tagPoint 一起构成了这个结构类型,无论是否存在 typedef 关键字,这个结构都存在。

2、使用 typedef 为这个新的结构起了一个别名,叫 Point,即:
typedef struct tagPoint Point
因此,现在你就可以像 int 和 double 那样直接使用 Point 定义变量,如下面的代码所示:
Point oPoint1={100,100,0};
Point oPoint2;
为了加深对 typedef 的理解,我们再来看一个结构体例子,如下面的代码所示:
typedef struct tagNode
{
    char *pItem;
    pNode pNext;
} *pNode;
从表面上看,上面的示例代码与前面的定义方法相同,所以应该没有什么问题。但是编译器却报了一个错误,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?

其实问题并非在于 struct 定义的本身,大家应该都知道,C 语言是允许在结构中包含指向它自己的指针的,我们可以在建立链表等数据结构的实现上看到很多这类例子。那问题在哪里呢?其实,根本问题还是在于 typedef 的应用。

在上面的代码中,新结构建立的过程中遇到了 pNext 声明,其类型是 pNode。这里要特别注意的是,pNode 表示的是该结构体的新别名。于是问题出现了,在结构体类型本身还没有建立完成的时候,编译器根本就不认识 pNode,因为这个结构体类型的新别名还不存在,所以自然就会报错。因此,我们要做一些适当的调整,比如将结构体中的 pNext 声明修改成如下方式:
typedef struct tagNode
{
    char *pItem;
    struct tagNode *pNext;
} *pNode;
或者将 struct 与 typedef 分开定义,如下面的代码所示:
typedef struct tagNode *pNode;
struct tagNode
{
    char *pItem;
    pNode pNext;
};
在上面的代码中,我们同样使用 typedef 给一个还未完全声明的类型 tagNode 起了一个新别名。不过,虽然 C 语言编译器完全支持这种做法,但不推荐这样做。建议还是使用如下规范定义方法:
struct tagNode
{
    char *pItem;
    struct tagNode *pNext;
};
typedef struct tagNode *pNode;

3) 为数组定义简洁的类型名称

它的定义方法很简单,与为基本数据类型定义新的别名方法一样,示例代码如下所示:
typedef int INT_ARRAY_100[100];
INT_ARRAY_100 arr;

4) 为指针定义简洁的名称

对于指针,我们同样可以使用下面的方式来定义一个新的别名:
typedef char* PCHAR;
PCHAR pa;
对于上面这种简单的变量声明,使用 typedef 来定义一个新的别名或许会感觉意义不大,但在比较复杂的变量声明中,typedef 的优势马上就体现出来了,如下面的示例代码所示:
int *(*a[5])(int,char*);
对于上面变量的声明,如果我们使用 typdef 来给它定义一个别名,这会非常有意义,如下面的代码所示:
// PFun是我们创建的一个类型别名
typedef int *(*PFun)(int,char*);
// 使用定义的新类型来声明对象,等价于int*(*a[5])(int,char*);
PFun a[5];

小心使用 typedef 带来的陷阱

接下来看一个简单的 typedef 使用示例,如下面的代码所示:
typedef char* PCHAR;
int strcmp(const PCHAR,const PCHAR);
在上面的代码中,“const PCHAR” 是否相当于 “const char*” 呢?

答案是否定的,原因很简单,typedef 是用来定义一种类型的新别名的,它不同于宏,不是简单的字符串替换。因此,“const PCHAR”中的 const 给予了整个指针本身常量性,也就是形成了常量指针“char*const(一个指向char的常量指针)”。即它实际上相当于“char*const”,而不是“const char*(指向常量 char 的指针)”。当然,要想让 const PCHAR 相当于 const char* 也很容易,如下面的代码所示:
typedef const char* PCHAR;
int strcmp(PCHAR, PCHAR);
其实,无论什么时候,只要为指针声明 typedef,那么就应该在最终的 typedef 名称中加一个 const,以使得该指针本身是常量。

还需要特别注意的是,虽然 typedef 并不真正影响对象的存储特性,但在语法上它还是一个存储类的关键字,就像 auto、extern、static 和 register 等关键字一样。因此,像下面这种声明方式是不可行的:
typedef static int INT_STATIC;
不可行的原因是不能声明多个存储类关键字,由于 typedef 已经占据了存储类关键字的位置,因此,在 typedef 声明中就不能够再使用 static 或任何其他存储类关键字了。当然,编译器也会报错,如在 VC++2010 中的报错信息为“无法指定多个存储类”。