typedef详解以及与宏定义#define的区别

￡神魔★判官ぃ 2022-04-14 03:46 295阅读 0赞

`typedef是在计算机编程语言中用来为复杂的声明定义简单的别名`，它与宏定义有些差异。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；  
typedef 中文解释：**声明类型**；

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。

主要用法：  
1、创建平台无关的数据类型，隐藏笨拙且难以理解的语法

typedef　int　size;
    void　measure(size*psz);
    size　array[4];

已知数据类型long起个新名字byte\_4

typedef　long　byte_4;

2、掩饰复合类型，如指针和数组  
下面这样重复定义有 81 个字符元素的数组：

char　line[81];
    char　text[81];

定义，Line类型即代表了具有81个元素的字符数组，使用方法如下：

typedef char Line[81];
    Line　text,line;
    
    typedef int array[2];

array等价于 int \[2\]定义;  
array a声明等价于int a\[2\]声明

typedef int array[M][N];

array等价于 int \[M\]\[N\]定义;  
array a声明等价于int a\[M\]\[N\]声明

隐藏指针语法：

typedef　char*　pstr;
    int　mystrcmp(const　pstr　p1,const　pstr　p3);

eg:

typedef int *pointer;

pointer等价于 int \*定义;  
pointer p声明等价于int \*p声明

eg:

typedef int *pointer[M];

pointer等价于 int \*\[M\]定义;  
pointer p声明等价于int \*p\[M\]声明

3、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;
    };

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。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，可以使用MyStruct varName来定义变量。***

4、下面的代码定义一个结构时，编译器报了一个错误，莫非C语言不允许在结构中包含指向它自己的指针吗？

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

分析：  
C语言当然允许在结构中包含指向它自己的指针，上述代码的根本问题在于typedef的应用。***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;//这边不用pNode* ，pNode 已经表示了struct tagNode*
    };

注意：***在这个例子中，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，但是不推荐这种写法。***  
（3）

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

5、函数声明

typedef int func(void);

func等价于 int (void)类型函数；  
func f声明等价于 int f(void)声明，用于文件的函数声明；  
func \*pf声明等价于 int (\*pf)(void)声明，用于函数指针；

6、函数指针

typedef int (*func)(void)

func等价于int (\*)(void)类型；  
func pf等价于int (\*pf)(void)声明，pf是一个函数指针变量

7、 typedef & \#define的区别  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2Jhb2JpbmdqaQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
**\#define只是简单的字符串替换而typedef则是为一个类型起新名字。**  
一般来说，typedef要比\#define要好，特别是在有指针的场合。

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，不是所预期的指针变量。要达到所预期的效果，上例中define语句必须写成 pStr2 s3, \*s4; 这样才能正常执行。

8、\#define用法陷阱

#include <stdio.h>
    #define f(x) x*x
    int main(void)
    {
        int a=6, b=2, c;
        c = f(a) / f(b);
        printf("%d\n", c);
        return 0;
    }

程序的输出结果是: 6*6/2*2=36，并不是预期的(6*6)/(2*2)=9;  
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：

#definef(x)((x)*(x))

9、typedef用法陷阱

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

上述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。

10、 \#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。

在Ｃ或C++语言中，“宏”分为有参数和无参数两种。  
（1）无参宏的宏名后不带参数。

#define 标识符 字符串

其中的“\#”表示这是一条预处理命令。凡是以“\#”开头的均为预处理命令。“define”为宏定义命令。“标识符”为所定义的宏名。“字符串”可以是常数、表达式、格式串等。

#define M (a+b)

***注意：宏定义不是说明或语句，在行末不必加分号，如加上分号则连分号也一起置换。  
宏定义必须写在函数之外，其作用域为宏定义命令起到源程序结束。如要终止其作用域可使用\#undef命令***

（2）c语言允许宏带有参数。  
在宏定义中的参数称为形式参数，在宏调用中的参数称为实际参数。对带参数的宏，在调用中，不仅要宏展开，而且要用实参去代换形参。

#define 宏名(形参表) 字符串
    #define M(y) ((y)*(y)+3*(y)) /*宏定义*/
    ....
    k=M(5); /*宏调用*/
    ....

在宏调用时，用实参5去代替形参y，经预处理宏展开后的语句为:  
k=5\*5+3\*5

(3)防止重复定义

#ifndef __headerfileXXX__
    ＃define __headerfileXXX__
    …
    文件内容
    …
    #endif

（4）简单定义

#define MAXTIME 1000

（5）条件编译-1

#ifdef WINDOWS
    ......
    ......
    #endif
    #ifdef LINUX
    ......
    ......
    #endif

（6）条件编译-2

#ifdef XXX…(#else) … #endif

eg:

#ifdef AUX_INPUT
    #define AUX_MODE 3
    #else
    #define AUY_MODE 3
    #endif

11、 typedef 行为有点像 \#define 宏，用其实际类型替代同义字。不同点是 typedef 在编译时被解释，因此让编译器来应付超越预处理器能力的文本替换。

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

这个声明引入了 PF 类型作为函数指针的同义字，该函数有两个 const char \* 类型的参数以及一个 int 类型的返回值。如果要使用下列形式的函数声明，那么上述这个 typedef 是不可或缺的：

PF Register(PF pf);

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

很少有程序员理解它是什么意思，更不用说这种费解的代码所带来的出错风险了。显然，这里使用 typedef 不是一种特权，而是一种必需。持怀疑态度的人可能会问：“OK，有人还会写这样的代码吗？”，快速浏览一下揭示 signal()函数的头文件 ，一个有同样接口的函数。

注意这里Register被定义为一个函数而不是函数指针，如果要定义为函数指针应该这样写：

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

12、ypedef 另外一个重要的用途，那就是定义机器无关的类型  
定义一个叫 REAL 的浮点类型，在目标机器上它可以获得最高的精度：

typedef long double REAL;

在不支持 long double 的机器上，该 typedef 看起来会是下面这样：

typedef double REAL;

并且，在连 double 都不支持的机器上，该 typedef 看起来会是这样：

typedef float REAL;

你不用对源代码做任何修改，便可以在每一种平台上编译这个使用 REAL 类型的应用程序。  
唯一要改的是 typedef 本身。  
***标准库广泛地使用 typedef 来创建这样的平台无关类型***

13、结构体有无typedef的区别

struct node{
    	datatype data;
    	struct node *lchild,*rchild;
    }bintnode;

上述代码相当于：

struct node{
    	datatype data;
    	struct node *lchild,*rchild;
    };
    struct node bintnode；

一个类型struct node的完整描述，并定义了一个struct node类型的对象bintnode。

typedef struct node{
    	datatype data;
    	struct node *lchild,*rchild;
    }bintnode;

上述代码相当于：

struct node{
    	 datatype data;
    	 struct node *lchild,*rchild;
        };
      typedef  struct node   bintnode;

定义了一个类型别名bitnode，实际上指的就是struct node这个完整类型.typedef定义的类型别名在作用域内和被定义的原类型语义上等价，都是表示同一个类型的名称。这里typedef之后bitnode可以和struct node互相代替。

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