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Quincy Jet
2021-08-05
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typedef

一些大程序里面， 很多时候上来先用typedef定义了很多struct， enum或者union类型， 我们先看看typedef这个关键字

# 定义一种类型的别名

# typedef 定义基础类型，int， long

typedef 使用最多的地方是创建易于记忆的类型名，例如：

typedef int size;
typedef long byte_4;  // 给已知数据类型long起个新名字，叫byte_4。 
void measure(size * psz); 
size array[4];
size len = file.getlength();
std::vector<size> vs;
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这里定义了一个 int 的同义字，名为 size， typedef 并不创建新的类型。它仅为现有类型添加一个同义字。你可以在需要 int 的地方使用 size：

# typedef 定义复合类型，如指针和数组。

例如，像下面这样重复定义有 81 个字符元素的数组：

char line[81];
char text[81];
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可以使用typedef定义相同类型和大小的数组，可以这样：

typedef char Line[81]; 
Line text, secondline;
getline(text);
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也可以用typedef定义一个指针类型：

char* pa, pb;         // 这是不对的，它只声明了一个指向字符变量的指针, 和一个字符变量；
typedef char * pstr;  // 可以这样
pstr pa, pb;
int mystrcmp(pstr, pstr);
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但是这里也有一些陷阱。标准函数 strcmp()有两个‘const char *’类型的参数。因此，它可能会误导我们象下面这样声明 mystrcmp()：

int mystrcmp(const pstr, const pstr);
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这是错误的，按照顺序，‘const pstr’被解释为‘char * const’（一个指向 char 的常量指针），而不是‘const char *’（指向常量 char 的指针）。这个问题很容易解决：

typedef const char * cpstr; 
int mystrcmp(cpstr, cpstr); // 现在是正确的
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记住： 不管什么时候，只要为指针声明 typedef，那么都要在 typedef 名称中加一个 const，以使得该指针所指数据为常量量（常量指针），而指针本身为常量（指针常量）。

# typedef定义struct类型

typedef struct tagMyStruct 
{ 
    int iNum; 
    long lLength; 
} MyStruct;
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这语句实际上完成以下两个操作：

1）定义一个新的struct

struct tagMyStruct 
{ 
    int iNum; 
    long lLength; 
};
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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;
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因此，MyStruct实际上相当于struct tagMyStruct，我们可以使用MyStruct varName来定义变量。

3）规范做法：

struct tagNode 
{ 
    char *pItem; 
    struct tagNode *pNext; 
}; 
typedef struct tagNode *pNode;
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除了对struct， 在一些代码中经常看到对enum， union来进行typedef， 来形成整个程序的类型系统。

# typedef 有const的情况

typedef char* PSTR;
int mystrcmp(const PSTR, const PSTR);
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const PSTR实际上相当于const char吗？不是的，它实际上相当于char const。

原因在于const给予了整个指针本身以常量性，也就是形成了常量指针char* const。

简单来说，当const和typedef一起出现时，typedef不再是简单的字符串替换。

下面的代码中编译器会报一个错误

typedef char * pStr; 
char string[4] = "abc"; 
const char *p1 = string; 
const pStr p2 = string; 
p1++; 
p2++;  // error!  const pStr p2并不等于const char * p2。
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上面代码中const pStr p2和const long x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。const pStr p2的真正含义是：限定数据类型为char *的变量p2为只读，因此p2++错误。

# typedef 与 #define的区别

char* pa, pb;         // 这是不对的，它只声明了一个指向字符变量的指针, 和一个字符变量；
// #define char* pstr // 如果是这样则是不对的， 因为#define只是等价替换祖父穿， 对于第二个pb则仍然为char类型
typedef char * pstr;  // 可以这样
pstr pa, pb;
int mystrcmp(pstr, pstr);
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#define只是在预处理的时候进行简单的字符串替换， typedef是重新在整个程序中定义一个新的类型

不仅仅如此：

  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。

# 简化复杂的声明

在原来的声明里逐步用别名替换一部分复杂声明，如此循环，把带变量名的部分留到最后替换，得到的就是原声明的最简化版。举例：

  1. 原声明：
int *(*a[5])(int, char*);  // 含有5个函数指针组成的数组
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​ 变量名为a，也可以直接用一个新别名 pFun 替换a就可以了：

typedef int *(*pFun)(int, char*); 
pFun a[5]; //  原声明使用pFun表示
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  1. 原声明：
void (*b[10]) (void (*)());
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​ 变量名为b，先替换右边部分括号里的，pFunParam为别名一：

typedef void (*pFunParam)();
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​ 再替换左边的变量b，pFunx为别名二：

 typedef void (*pFunx)(pFunParam);
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​ 原声明的最简化版：

pFunx b[10];
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  1. 原声明：
doube(*)() (*e)[9];
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​ 变量名为e，先替换左边部分，pFuny为别名一：

typedef double(*pFuny)();
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​ 再替换右边的变量e，pFunParamy为别名二

typedef pFuny (*pFunParamy)[9];
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​ 原声明的最简化版：

pFunParamy e;
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  1. 原声明：
   double(* (*pa)[9] )();      // 此蓝色部分为个人理解，未找到原文出处 

　typedef double(*pFun)();        //首先为上面表达式蓝色部分声明一个新类型 
　typedef pFun (*pFunParam)[9];  //整体声明一个新类型 
　pFunParam pa;       //使用定义的新类型来声明对象，等价于double(*(*pa)[9])();
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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);
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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 *);
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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。

也可以归纳为2个固定的模式：

type (*)(....) //函数指针 
type (*)[]     //数组指针
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上面讨论的 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。例如：

typedef int (*PF) (const char *, const char *);
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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);
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Register() 的参数是一个 PF 类型的回调函数，返回某个函数的地址，其署名与先前注册的名字相同。做一次深呼吸。下面我展示一下如果不用 typedef，我们是如何实现这个声明的：

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

# 跨平台类型定义

定义一个叫 REAL 的浮点类型，为：

typedef long double REAL;  // 在目标平台一上，让它表示最高精度的类型
typedef double REAL; 	   // 在不支持 long double 的平台二上
typedef float REAL;  	   // 在连 double 都不支持的平台三上，可以这样定义
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当在不同的平台时，只要修改 typedef 本身就行，不用对代码其他部分作修改。这个微小的变动可以通过条件编译来自动实现。

标准库广泛使用了这个技巧，比如size_t。

此外，因为typedef是定义了一种类型的别名，不是简单的字符串替换（#define），所以它比宏更稳健（虽然用宏有时也可以完成以上的用途）。

# 注意事项：

# typedef是一个存储类的关键字

同auto、extern、mutable、static、register等一样，他们在语法上是一个存储类的关键字， 虽然它并不真正影响对象的存储特性，如：

typedef static int INT2;  // error
typedef register int FAST_COUNTER; // error
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编译将失败，会提示“指定了一个以上的存储类”。。因为符号 typedef 已经占据了存储类关键字的位置，在 typedef 声明中不能用 register（或任何其它存储类关键字）。s

Extra Reference： Using typedef to Curb Miscreant Code (opens new window) [使用 typedef 抑制劣质代码]

#C++
Last updated: 2023/03/11, 03:13:10
type cast
class vs. typename

← class vs. typename→

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