說說 typedef 的那些事

最近在複習數據結構時，經常看到 typedef 的身影，但始終不清楚 typedef 的用法具體時怎麼樣的，特地查閱《C Primer Plus 第5版》，並將查到的內容寫出來供大家溝通學習。

typedef 工具是一種高級數據特性，它使你能夠為某一類型創建您自己的名字。在這個方面，它和 #define 相似，但是它們具有3個不同之處：

• 與 #define 不同，typedef 給出的符號名稱僅限於對類型，而不是對值。
• typedef 的解釋由編譯器，而不是由解釋器執行。
• 雖然它的範圍有限，但在受限範圍內，typedef 比 #define 更靈活。

我們來看看 typedef 是怎樣工作的。假設要對1位元組的教值使用術語BYTE，您只須像定義一個char變數那樣定義BYTE，然後在這個定義前面加上關健字 typedef，如：

typedef unsigned char BYTE;

隨後您就可以使用 BYTE 來定義變數了：

BYTE x, y[10], *z;

該定義的作用域取決於 typedef 語句所在的位置。如果定義是在一個函數內部，它的作用域就縣局部的，限定在那個函數里。如果定義是在函教外部，它將具有全局作用域。

通常，這些定義使用大寫字母，以提醒用戶這個類型名稱實際上是個符號縮寫。不過，您也可以使用小寫字母：

typedef unsigned char byte;

管理變數名的同樣規則也用來管理 typedef 使用的名字。

為一個已經存在的類型創建一個名字可能看起來沒有什麼必要，然而這可能會是有用的。在前面的例子中，使用BYTE來代替 unsigned char 有助於說明您打算用 BYTE 變數來表示數值而非字元編碼。使用 typedef 也有助於增加可移植性。例如，我們已經提到過表示 sizeof 運算符返回類型的size_t 類型，以及表示函數 time() 的返回值類型的 time_t 類型。C標準規定 sizeof 和 time() 應返回整數類型，但它留給具體的實現來決定到底是哪種整數類型。不進行指定的原因是ANSI C委員會覺得沒有一個對所有電腦平臺來說都是最好的選擇。因此他們提出一個新類型名稱，如 time_t，讓C實現使用 typedef 來把這個名稱設定為某種特定的數據類型。這樣，他們可以提供下列通用原型：

time_t time(time_t *);

在一個系統上，time_t 可能是 unsigned int 類型；在另一個系統上，它可能是 unsigned long 類型。只要包含了 time.h 頭文件，程式就可以訪問適當的定義，您也可以在代碼中聲明 time_t 變數。

使用 #define 可以實現 typedef 的部分功能。例如：

#define BYTE unsigned char

這使預處理器用 unsigned char來代替 BYTE。但也有 #define 實現不了的功能，如下例所示：

typedef char* STRING;

如果沒有關鍵字 typedef，該例將 STRING 識別為一個 char 指針。有了這個關鍵字，使STRING成為 char 指針的標識符。因此：

STRING name, sign;

意思是：

char * name, * sign;

但是，假設這樣做：

#define STRING char *;

那麼：

STRING name, sign;

將會被翻譯成下麵的形式：

char *name，sign;

在這種情況下，只有 name 是一個指針。

也可以對結構使用 typedef：

typedef struct complex{
    float real;
    float imag;
}COMPLEX;

這樣您就可以用類型 COMPLEX 代替 struct complex 來表示覆數。使用 typedef 的原因之一是為經常出現的類型創建一個方便的、可識別的名稱。例如，在前面的例子中，許多人都願意使用 STRING 或與其等價的標記。

使用 typedef 來命名一個結構類型時，可以省去結構的標記：

typedef struct{
    double x;
    double y;
}rect;

假設像下麵這樣使用 typedef 定義的類型名：

rect r1 = {3.0, 6.0};
rect r2;
r2 = r1;

這被翻譯成：

 1 struct{
 2     double x;
 3     double y;
 4 }r1 = {3.0, 6.0};
 5 
 6 struct{
 7     double x;
 8     double y;
 9 }r2;
10 r2 = r1;

如果兩個結構的聲明都不使用標記，但是使用同樣的成員（成員名和類型鄯匹配），那麼 C 認為這兩個結構具有同樣的類型，因此將 r1 賦給 r2 是一個正確的操作。

使用 typedef 的另一個原因是 typedef 的名稱經常被用於複雜的類型。例如：

typedef char (* FRPTC ()) [5];

這把 FRPTC 聲明為一個函數類型，該類型的函數返回一個指向含有5個元素的 char 數組的指針（請參見下麵將要討論的一些奇特的聲明）。

當使用 typedef 時，要記住它並不創建新的類型，它只是創建了便於使用的標簽。這意味著，例如，我們創建的 STRING 關型的安量可以作為參數傳遞給需要 char 指針類型參數的函數。

作者：耑新新，發佈於  博客園

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