typedef巧用和注意事項

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<基本概念>

typedef聲明，簡稱typedef，為現有類型建立一個新的名字，或稱為類型别名，在結構體定義，還有一些數組等地方都大量的用到。

它有助于建立平台無關類型，甚至能隐藏複雜和難以了解的文法 。使用typedef可編寫出更加美觀和可讀的代碼。所謂美觀，意指typedef能隐藏笨拙的文法構造以及平台相關的資料類型，進而增強可移植性以及未來的可維護性。

<簡單用法>

使用typedef為現有類型建立同義字，定義易于記憶的類型名

typedef使用最多的地方是建立易于記憶的類型名，用它來歸檔程式員的意圖。類型出現在所聲明的變量名字中，位于“typedef”關鍵字右邊。例如：

typedef int size;

此聲明定義了一個int的同義字，名字為size。注意typedef并不建立新的類型。它僅僅為現有類型添加一個同義字。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 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];

定義一個 typedef，每當要用到相同類型和大小的數組時，可以這樣：

typedef char line[81];

此時line類型即代表了具有81個元素的字元數組，使用方法如下：

line text, secondline;

getline(text);

同樣，可以像下面這樣隐藏指針文法：

typedef char * pstr;

int mystrcmp(pstr p1, pstr p2);

這裡将帶我們到達第一個 typedef 陷阱。标準函數 strcmp()有兩個‘ const char *‘類型的參數。是以，它可能會誤導人們像下面這樣聲明 mystrcmp()：

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），兩者表達的并非同一意思（詳見c++ primer 第四版 p112）。

char * const cp : 定義一個指向字元的指針常數，即const指針，常指針。

const char* p : 定義一個指向字元常數的指針，即常量指針。

char const* p : 等同于const char* p[2]。

為了得到正确的類型，應當如下聲明：

typedef const char* pstr;

<深入探究>

基本解釋

typedef為c語言的關鍵字，作用是為一種資料類型定義一個新名字。這裡的資料類型包括内部資料類型（int,char等）和自定義的資料類型（struct等）。

在程式設計中使用typedef目的一般有兩個，一個是給變量一個易記且意義明确的新名字，另一個是簡化一些比較複雜的類型聲明。

至于typedef有什麼微妙之處，請你接着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;

給已知資料類型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

};

分析：tagmystruct稱為“tag”，即“标簽”，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來定義變量，但要注意，使用tagmystruct varname來定義變量是不對的，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;

是以，mystruct實際上相當于struct tagmystruct，我們可以使用mystruct varname來定義變量。

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，我們可以在建立連結清單等資料結構的實作上看到無數這樣的例子，上述代碼的根本問題在于typedef的應用。

根據我們上面的闡述可以知道：新結建構立的過程中遇到了pnext域的聲明，類型是pnode，要知道pnode表示的是類型的新名字，那麼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)、

struct tagnode *pnext;

2)、

typedef struct tagnode *pnode;

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語言編譯器支援這種做法。

3)、規範做法：

3. typedef & #define的問題

有下面兩種定義pstr資料類型的方法，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，特别是在有指針的場合。請看例子：

typedef char* pstr1;

#define pstr2 char *

pstr1 s1, s2;

pstr2 s3, s4;

在上述的變量定義中，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量，根本原因就在于#define隻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; 這這樣才能正常執行。

#define用法例子：

#define f(x) x*x

main( )

int a=6，b=2，c；

c=f(a) / f(b)；

printf("%d \\n"，c)；

}

以下程式的輸出結果是: 36。

因為如此原因，在許多c語言程式設計規範中提到使用#define定義時，如果定義中包含表達式，必須使用括号，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？

char string[4] = "abc";

const char *p1 = string;

const pstr p2 = string;

p1++;

p2++;

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并不等于const char * p2。const pstr p2和const long x本質上沒有差別，都是對變量進行隻讀限制，隻不過此處變量p2的資料類型是我們自己定義的而不是系統固有類型而已。是以，const pstr p2的含義是：限定資料類型為char *的變量p2為隻讀，是以p2++錯誤。

#define與typedef引申談

1) #define宏定義有一個特别的長處：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也有一個特别的長處：它符合範圍規則，使用typedef定義的變量類型其作用範圍限制在所定義的函數或者檔案内（取決于此變量定義的位置），而宏定義則沒有這種特性。

5. typedef & 複雜的變量聲明

在程式設計實踐中，尤其是看别人代碼的時候，常常會遇到比較複雜的變量聲明,使用typedef作簡化自有其價值，比如：

下面是三個變量的聲明，我想使用typdef分别給它們定義一個别名，請問該如何做？

>1：int *(*a[5])(int, char*);

>2：void (*b[10]) (void (*)());

>3. doube(*)() (*pa)[9];

對複雜變量建立一個類型别名的方法很簡單，你隻要在傳統的變量聲明表達式裡用類型名替代變量名，然後把關鍵字typedef加在該語句的開頭就行了。

//pfun是我們建的一個類型别名

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

//使用定義的新類型來聲明對象，等價于int* (*a[5])(int, char*);

pfun a[5];

//首先為上面表達式藍色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，等價于void (*b[10]) (void (*)());

pfun b[10];

typedef double(*pfun)();

typedef pfun (*pfunparam)[9];

//使用定義的新類型來聲明對象，等價于doube(*)() (*pa)[9];

pfunparam pa;

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