C语言typedef详解

 

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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：

1. typedef int BOOL;
2. #define TRUE 1
3. #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：

1. 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：

1. 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：

1. typedef long double REAL;

在不支持 long double 的平台二上，改为：

1. typedef double REAL;

甚至还可以在连 double 都不支持的平台三上，改为：

1. 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：

1. #ifndef _SIZE_T_DEFINED
2. #ifdef _WIN64
3. typedef unsigned __int64 size_t;
4. #else
5. typedef _W64 unsigned int size_t;
6. #endif
7. #define _SIZE_T_DEFINED
8. #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：

1. struct Point
2. {
3. double x;
4. double y;
5. double z;
6. };

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：

1. struct Point oPoint1={100，100，0};
2. 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：

1. typedef struct tagPoint
2. {
3. double x;
4. double y;
5. double z;
6. } 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：

1. struct tagPoint
2. {
3. double x;
4. double y;
5. double z;
6. } ;

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：

1. 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：

1. Point oPoint1={100，100，0};
2. 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：

1. typedef struct tagNode
2. {
3. char *pItem;
4. pNode pNext;
5. } *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：

1. typedef struct tagNode
2. {
3. char *pItem;
4. struct tagNode *pNext;
5. } *pNode;

或者将 struct 与 typedef 分开定义，如下面的代码所示：

1. typedef struct tagNode *pNode;
2. struct tagNode
3. {
4. char *pItem;
5. pNode pNext;
6. };

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：

1. struct tagNode
2. {
3. char *pItem;
4. struct tagNode *pNext;
5. };
6. 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：

1. typedef int INT_ARRAY_100[100];
2. 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：

1. typedef char* PCHAR;
2. 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：

1. 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：

1. // PFun是我们创建的一个类型别名
2. typedef int *(*PFun)(int,char*);
3. // 使用定义的新类型来声明对象，等价于int*(*a[5])(int,char*);
4. 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：

1. typedef char* PCHAR;
2. 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：

1. typedef const char* PCHAR;
2. 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：

1. 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”。

 

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