typedef用法小結

來源一:Using typedef to Curb Miscreant Code

      Typedef 宣告有助於建立平臺無關型別，甚至能隱藏複雜和難以理解的語法。不管怎樣，使用 typedef 能為程式碼帶來意想不到的好處，通過本文你可以學習用 typedef 避免缺欠，從而使程式碼更健壯。
      typedef 宣告，簡稱 typedef，為現有型別建立一個新的名字。比如人們常常使用 typedef 來編寫更美觀和可讀的程式碼。所謂美觀，意指 typedef 能隱藏笨拙的語法構造以及平臺相關的資料型別，從而增強可移植性和以及未來的可維護性。本文下面將竭盡全力來揭示 typedef 強大功能以及如何避免一些常見的陷阱。
      如何建立平臺無關的資料型別，隱藏笨拙且難以理解的語法? 
 
使用 typedefs 為現有型別建立同義字。 

定義易於記憶的型別名
　　typedef 使用最多的地方是建立易於記憶的型別名，用它來歸檔程式設計師的意圖。型別出現在所宣告的變數名字中，位於 ''typedef'' 關鍵字右邊。例如：

typedef int size;

　　此宣告定義了一個 int 的同義字，名字為 size。注意 typedef 並不建立新的型別。它僅僅為現有型別新增一個同義字。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 還可以掩飾符合型別，如指標和陣列。例如，你不用象下面這樣重複定義有 81 個字元元素的陣列：

char line[81];
char text[81];

定義一個 typedef，每當要用到相同型別和大小的陣列時，可以這樣：

typedef char Line[81];
Line text, secondline;
getline(text);

同樣，可以象下面這樣隱藏指標語法：

typedef char * pstr;
int mystrcmp(pstr, pstr);

　　這裡將帶我們到達第一個 typedef 陷阱。標準函式 strcmp()有兩個‘const char *'型別的引數。因此，它可能會誤導人們象下面這樣宣告 mystrcmp()：

int mystrcmp(const pstr, const pstr); 

　　這是錯誤的，按照順序，‘const pstr'被解釋為‘char * const'（一個指向 char 的常量指標），而不是‘const char *'（指向常量 char 的指標）。這個問題很容易解決：

typedef const char * cpstr;
int mystrcmp(cpstr, cpstr); // 現在是正確的

記住：不管什麼時候，只要為指標宣告 typedef，那麼都要在最終的 typedef 名稱中加一個 const，以使得該指標本身是常量，而不是物件。

程式碼簡化
　　上面討論的 typedef 行為有點像 #define 巨集，用其實際型別替代同義字。不同點是 typedef 在編譯時被解釋，因此讓編譯器來應付超越前處理器能力的文字替換。例如：

typedef int (*PF) (const char *, const char *);

　　這個宣告引入了 PF 型別作為函式指標的同義字，該函式有兩個 const char * 型別的引數以及一個 int 型別的返回值。如果要使用下列形式的函式宣告，那麼上述這個 typedef 是不可或缺的：

PF Register(PF pf);

　　Register() 的引數是一個 PF 型別的回撥函式，返回某個函式的地址，其署名與先前註冊的名字相同。做一次深呼吸。下面我展示一下如果不用 typedef，我們是如何實現這個宣告的：

int (*Register (int (*pf)(const char *, const char *)))
(const char *, const char *); 

　　很少有程式設計師理解它是什麼意思，更不用說這種費解的程式碼所帶來的出錯風險了。顯然，這裡使用 typedef 不是一種特權，而是一種必需。持懷疑態度的人可能會問："OK，有人還會寫這樣的程式碼嗎？"，快速瀏覽一下揭示signal()函式的標頭檔案 <csinal>，一個有同樣介面的函式。

typedef 和儲存類關鍵字（storage class specifier）
　　這種說法是不是有點令人驚訝，typedef 就像 auto，extern，mutable，static，和 register 一樣，是一個儲存類關鍵字。這並是說 typedef 會真正影響物件的儲存特性；它只是說在語句構成上，typedef 宣告看起來象 static，extern 等型別的變數宣告。下面將帶到第二個陷阱：

typedef register int FAST_COUNTER; // 錯誤

　　編譯通不過。問題出在你不能在宣告中有多個儲存類關鍵字。因為符號 typedef 已經佔據了儲存類關鍵字的位置，在 typedef 宣告中不能用 register（或任何其它儲存類關鍵字）。

促進跨平臺開發
　　typedef 有另外一個重要的用途，那就是定義機器無關的型別，例如，你可以定義一個叫 REAL 的浮點型別，在目標機器上它可以i獲得最高的精度：

typedef long double REAL; 

在不支援 long double 的機器上，該 typedef 看起來會是下面這樣：

typedef double REAL; 

並且，在連 double 都不支援的機器上，該 typedef 看起來會是這樣： 、

typedef float REAL; 

　　你不用對原始碼做任何修改，便可以在每一種平臺上編譯這個使用 REAL 型別的應用程式。唯一要改的是 typedef 本身。在大多數情況下，甚至這個微小的變動完全都可以通過奇妙的條件編譯來自動實現。不是嗎? 標準庫廣泛地使用 typedef 來建立這樣的平臺無關型別：size_t，ptrdiff 和 fpos_t 就是其中的例子。此外，象 std::string 和 std::ofstream 這樣的 typedef 還隱藏了長長的，難以理解的模板特化語法，例如：basic_string<char, char_traits<char>，allocator<char>> 和 basic_ofstream<char, char_traits<char>>。

 作者簡介
　　Danny Kalev 是一名通過認證的系統分析師，專攻 C++ 和形式語言理論的軟體工程師。1997 年到 2000 年期間，他是 C++ 標準委員會成員。最近他以優異成績完成了他在普通語言學研究方面的碩士論文。 業餘時間他喜歡聽古典音樂，閱讀維多利亞時期的文學作品，研究 Hittite、Basque 和 Irish Gaelic 這樣的自然語言。其它興趣包括考古和地理。Danny 時常到一些 C++ 論壇並定期為不同的 C++ 網站和雜誌撰寫文章。他還在教育機構講授程式設計語言和應用語言課程。

來源二：(http://www.ccfans.net/bbs/dispbbs.asp?boardid=30&id=4455)
 C語言中typedef用法
1. 基本解釋

　　typedef為C語言的關鍵字，作用是為一種資料型別定義一個新名字。這裡的資料型別包括內部資料型別（int,char等）和自定義的資料型別（struct等）。

　　在程式設計中使用typedef目的一般有兩個，一個是給變數一個易記且意義明確的新名字，另一個是簡化一些比較複雜的型別宣告。

　　至於typedef有什麼微妙之處，請你接著看下面對幾個問題的具體闡述。
　2. typedef & 結構的問題

　　當用下面的程式碼定義一個結構時，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標嗎？請你先猜想一下，然後看下文說明：

typedef struct tagNode { 　char *pItem; 　pNode pNext; } *pNode;

　　答案與分析：

　　1、typedef的最簡單使用

typedef long byte_4;

　　給已知資料型別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) 定義一個新的結構型別

struct tagMyStruct {  　int iNum;  　long lLength;  };

　　分析：tagMyStruct稱為“tag”，即“標籤”，實際上是一個臨時名字，struct 關鍵字和tagMyStruct一起，構成了這個結構型別，不論是否有typedef，這個結構都存在。
　　我們可以用struct tagMyStruct varName來定義變數，但要注意，使用tagMyStruct varName來定義變數是不對的，因為struct 和tagMyStruct合在一起才能表示一個結構型別。
　　2) typedef為這個新的結構起了一個名字，叫MyStruct。

typedef struct tagMyStruct MyStruct;

　　因此，MyStruct實際上相當於struct tagMyStruct，我們可以使用MyStruct varName來定義變數。
　　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標，我們可以在建立連結串列等資料結構的實現上看到無數這樣的例子，上述程式碼的根本問題在於typedef的應用。
　　根據我們上面的闡述可以知道：新結構建立的過程中遇到了pNext域的宣告，型別是pNode，要知道pNode表示的是型別的新名字，那麼在型別本身還沒有建立完成的時候，這個型別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)、

typedef struct tagNode  { 　char *pItem; 　struct tagNode *pNext; } *pNode;

　　2)、

typedef struct tagNode *pNode; struct tagNode  { 　char *pItem; 　pNode pNext; };

　　注意：在這個例子中，你用typedef給一個還未完全宣告的型別起新名字。C語言編譯器支援這種做法。

　　3)、規範做法：

struct tagNode { 　char *pItem; 　struct tagNode *pNext; }; typedef struct tagNode *pNode;

　3. typedef & #define的問題

　　有下面兩種定義pStr資料型別的方法，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，特別是在有指標的場合。請看例子：

typedef char *pStr1; #define pStr2 char *; pStr1 s1, s2; pStr2 s3, s4;

　　在上述的變數定義中，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標變數，根本原因就在於#define只是簡單的字串替換而typedef則是為一個型別起新名字。

　　#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，如果定義中包含表示式，必須使用括號，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

　　下面的程式碼中編譯器會報一個錯誤，你知道是哪個語句錯了嗎？

typedef char * pStr; char string[4] = "abc"; const char *p1 = string; const pStr p2 = string; p1++; p2++;

　　答案與分析：
　　是p2++出錯了。這個問題再一次提醒我們：typedef和#define不同，它不是簡單的文字替換。上述程式碼中const pStr p2並不等於const char * p2。const pStr p2和const long x本質上沒有區別，都是對變數進行只讀限制，只不過此處變數p2的資料型別是我們自己定義的而不是系統固有型別而已。因此，const pStr p2的含義是：限定資料型別為char *的變數p2為只讀，因此p2++錯誤。

　　#define與typedef引申談
　　1) #define巨集定義有一個特別的長處：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也有一個特別的長處：它符合範圍規則，使用typedef定義的變數型別其作用範圍限制在所定義的函式或者檔案內（取決於此變數定義的位置），而巨集定義則沒有這種特性。
　　5. typedef & 複雜的變數宣告
　　在程式設計實踐中，尤其是看別人程式碼的時候，常常會遇到比較複雜的變數宣告,使用typedef作簡化自有其價值，比如：
　　下面是三個變數的宣告，我想使用typdef分別給它們定義一個別名，請問該如何做？

>1：int *(*a[5])(int, char*); >2：void (*b[10]) (void (*)()); >3. doube(*)() (*pa)[9];

　　答案與分析：

　　對複雜變數建立一個型別別名的方法很簡單，你只要在傳統的變數宣告表示式裡用型別名替代變數名，然後把關鍵字typedef加在該語句的開頭就行了。

>1：int *(*a[5])(int, char*); //pFun是我們建的一個型別別名 typedef int *(*pFun)(int, char*);  //使用定義的新型別來宣告物件，等價於int* (*a[5])(int, char*); pFun a[5];  >2：void (*b[10]) (void (*)()); //首先為上面表示式藍色部分宣告一個新型別 typedef void (*pFunParam)(); //整體宣告一個新型別 typedef void (*pFun)(pFunParam); //使用定義的新型別來宣告物件，等價於void (*b[10]) (void (*)()); pFun b[10]; >3. doube(*)() (*pa)[9];  //首先為上面表示式藍色部分宣告一個新型別 typedef double(*pFun)(); //整體宣告一個新型別 typedef pFun (*pFunParam)[9]; //使用定義的新型別來宣告物件，等價於doube(*)() (*pa)[9]; pFunParam pa;