说说 typedef 的那些事

最近在复习数据结构时，经常看到 typedef 的身影，但始终不清楚 typedef 的用法具体时怎么样的，特地查阅《C Primer Plus 第5版》，并将查到的内容写出来供大家沟通学习。

typedef 工具是一种高级数据特性，它使你能够为某一类型创建您自己的名字。在这个方面，它和 #define 相似，但是它们具有3个不同之处：

• 与 #define 不同，typedef 给出的符号名称仅限于对类型，而不是对值。
• typedef 的解释由编译器，而不是由解释器执行。
• 虽然它的范围有限，但在受限范围内，typedef 比 #define 更灵活。

我们来看看 typedef 是怎样工作的。假设要对1字节的教值使用术语BYTE，您只须像定义一个char变量那样定义BYTE，然后在这个定义前面加上关健字 typedef，如：

typedef unsigned char BYTE;

随后您就可以使用 BYTE 来定义变量了：

BYTE x, y[10], *z;

该定义的作用域取决于 typedef 语句所在的位置。如果定义是在一个函数内部，它的作用域就县局部的，限定在那个函数里。如果定义是在函教外部，它将具有全局作用域。

通常，这些定义使用大写字母，以提醒用户这个类型名称实际上是个符号缩写。不过，您也可以使用小写字母：

typedef unsigned char byte;

管理变量名的同样规则也用来管理 typedef 使用的名字。

为一个已经存在的类型创建一个名字可能看起来没有什么必要，然而这可能会是有用的。在前面的例子中，使用BYTE来代替 unsigned char 有助于说明您打算用 BYTE 变量来表示数值而非字符编码。使用 typedef 也有助于增加可移植性。例如，我们已经提到过表示 sizeof 运算符返回类型的size_t 类型，以及表示函数 time() 的返回值类型的 time_t 类型。C标准规定 sizeof 和 time() 应返回整数类型，但它留给具体的实现来决定到底是哪种整数类型。不进行指定的原因是ANSI C委员会觉得没有一个对所有计算机平台来说都是最好的选择。因此他们提出一个新类型名称，如 time_t，让C实现使用 typedef 来把这个名称设定为某种特定的数据类型。这样，他们可以提供下列通用原型：

time_t time(time_t *);

在一个系统上，time_t 可能是 unsigned int 类型；在另一个系统上，它可能是 unsigned long 类型。只要包含了 time.h 头文件，程序就可以访问适当的定义，您也可以在代码中声明 time_t 变量。

使用 #define 可以实现 typedef 的部分功能。例如：

#define BYTE unsigned char

这使预处理器用 unsigned char来代替 BYTE。但也有 #define 实现不了的功能，如下例所示：

typedef char* STRING;

如果没有关键字 typedef，该例将 STRING 识别为一个 char 指针。有了这个关键字，使STRING成为 char 指针的标识符。因此：

STRING name, sign;

意思是：

char * name, * sign;

但是，假设这样做：

#define STRING char *;

那么：

STRING name, sign;

将会被翻译成下面的形式：

char *name，sign;

在这种情况下，只有 name 是一个指针。

也可以对结构使用 typedef：

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

这样您就可以用类型 COMPLEX 代替 struct complex 来表示复数。使用 typedef 的原因之一是为经常出现的类型创建一个方便的、可识别的名称。例如，在前面的例子中，许多人都愿意使用 STRING 或与其等价的标记。

使用 typedef 来命名一个结构类型时，可以省去结构的标记：

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

假设像下面这样使用 typedef 定义的类型名：

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

这被翻译成：

struct{
    double x;
    double y;
}r1 = {3.0, 6.0};

struct{
    double x;
    double y;
}r2;
r2 = r1;

如果两个结构的声明都不使用标记，但是使用同样的成员（成员名和类型鄯匹配），那么 C 认为这两个结构具有同样的类型，因此将 r1 赋给 r2 是一个正确的操作。

使用 typedef 的另一个原因是 typedef 的名称经常被用于复杂的类型。例如：

typedef char (* FRPTC ()) [5];

这把 FRPTC 声明为一个函数类型，该类型的函数返回一个指向含有5个元素的 char 数组的指针（请参见下面将要讨论的一些奇特的声明）。

当使用 typedef 时，要记住它并不创建新的类型，它只是创建了便于使用的标签。这意味著，例如，我们创建的 STRING 关型的安量可以作为参数传递给需要 char 指针类型参数的函数。

通过结构、联合和 typedef，C 提供了有效和方便地处理数据的工具。