typedef的用法和相关问题

用了C和C++这么久，今天才仔细研究了下typedef的用法，真的是惭愧啊，不过基础都是不断巩固的啊。

typedef

在计算机编程语言中用来为复杂的声明定义简单的别名，与宏定义有些差异。它本身是一种存储类的关键字，与auto、extern、mutable、static、register等关键字不能出现在同一个表达式中。

1. typedef和结构体问题

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;

举个例子：

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。

2. typedef和define的区别

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; 这样才能正常执行。

3.  const问题

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pStr const p2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。

4. tyepdef和复杂的变量声明

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

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？

int *(*a[5])(int, char*);
void (*b[10]) (void (*)());
doube(* (*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。

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];

 

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];

 

double(*[1]  (*pa)[9])()[2]  ;

//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;

pa是一个指针，指针指向一个数组，这个数组有9个元素，每一个元素都是“doube(*)()”--也即一个指针，指向一个函数，函数参数为空，返回值是“double”。