typedef的四个用途和两个陷阱

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 double 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*); 
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 
typedef pFuny (*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。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 
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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”。 
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C语言中typedef用法
  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;
  pNode pNext;
  } *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:
  struct tagNode
  {
  char *pItem;
  struct tagNode *pNext;
  };
  typedef struct tagNode *pNode;
  3. typedef & #define的问题
  有下面两种定义pStr数据类型的方法,两者有什么不同?哪一种更好一点?
  typedef char* pStr;
  #define pStr char*;
  答案与分析:
  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;
  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。
  上例中define语句必须写成 pStr2 s3, *s4; 这这样才能正常执行。
  #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);
  }
  以下程序的输出结果是: 36。
  因为如此原因,在许多C语言编程规范中提到使用#define定义时,如果定义中包含表达式,必须使用括号,则上述定义应该如下定义才对:
  #define f(x) (x*x)
  当然,如果你使用typedef就没有这样的问题。
  4. typedef & #define的另一例
  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++;
  答案与分析:
  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。const pStr 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。
  #define与typedef引申谈
  1) #define宏定义有一个特别的长处:可以使用 #ifdef ,#ifndef等来进行逻辑判断,还可以使用#undef来取消定义。
  2) typedef也有一个特别的长处:它符合范围规则,使用typedef定义的变量类型其作用范围限制在所定义的函数或者文件内(取决于此变量定义的位置),而宏定义则没有这种特性。
  5. typedef & 复杂的变量声明
  在编程实践中,尤其是看别人代码的时候,常常会遇到比较复杂的变量声明,使用typedef作简化自有其价值,比如:
  下面是三个变量的声明,我想使用typdef分别给它们定义一个别名,请问该如何做?
  >1:int *(*a[5])(int, char*);
  >2:void (*b[10]) (void (*)());
  >3. double(*)() (*pa)[9];
  答案与分析:
  对复杂变量建立一个类型别名的方法很简单,你只要在传统的变量声明表达式里用类型名替代变量名,然后把关键字typedef加在该语句的开头就行了。
  >1:int *(*a[5])(int, char*);
  //pFun是我们建的一个类型别名
  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];
  >2:void (*b[10]) (void (*)());
  //首先为上面表达式蓝色部分声明一个新类型
  typedef void (*pFunParam)();
  //整体声明一个新类型
  typedef void (*pFun)(pFunParam);
  //使用定义的新类型来声明对象,等价于void (*b[10]) (void (*)());
  pFun b[10];
  >3. double(*(*pa)[9])();
  //首先为上面表达式蓝色部分声明一个新类型
  typedef double(*pFun)();
  //整体声明一个新类型
  typedef pFun (*pFunParam)[9];
  //使用定义的新类型来声明对象,等价于double(*(*pa)[9])();
  pFunParam pa;

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