【C语言】23-typedef

一、typedef作用简介

* 我们可以使用typedef关键字为各种数据类型定义一个新名字(别名)。

 1 #include <stdio.h>
 2
 3 typedef int Integer;
 4 typedef unsigned int UInterger;
 5
 6 typedef float Float;
 7
 8 int main(int argc, const char * argv[]) {
 9     Integer i = -10;
10     UInterger ui = 11;
11
12     Float f = 12.39f;
13
14     printf("%d  %d  %.2f", i, ui, f);
15
16     return 0;
17 }

在第3、第4、第6行分别给int、unsigned int、float起了个别名，然后在main函数中使用别名定义变量，用来跟原来的基本类型是完全一样的。输出结果：

当然，给类型起别名后，原来的int、float还是可以正常使用的：

int i = 10;
 
float f = 10.0f;

* 也可以在别名的基础上再起一个别名

typedef int Integer;
 
typedef Integer MyInteger;

二、typedef与指针

除开可以给基本数据类型起别名，typedef也可以给指针起别名

 1 #include <stdio.h>
 2
 3 typedef char *String;
 4
 5 int main(int argc, const char * argv[]) {
 6     // 相当于char *str = "This is a string!";
 7     String str = "This is a string!";
 8
 9     printf("%s", str);
10
11     return 0;
12 }

在第3给指针类型char *起别名为String，然后在第7行使用String定义了一个字符串，是不是有点Java的感觉？

三、typedef与结构体

给结构体起别名可以使代码更加简洁明

1.默认情况下结构体变量的使用

 1 // 定义一个结构体
 2 struct MyPoint {
 3     float x;
 4     float y;
 5 };
 6
 7 int main(int argc, const char * argv[]) {
 8     // 定义结构体变量
 9     struct MyPoint p;
10     p.x = 10.0f;
11     p.y = 20.0f;
12
13     return 0;
14 }

默认情况下，我们定义结构体变量需要带个struct关键字，看第9行

2.使用typedef给结构体起别名

 1 // 定义一个结构体
 2 struct MyPoint {
 3     float x;
 4     float y;
 5 };
 6
 7 // 起别名
 8 typedef struct MyPoint Point;
 9
10 int main(int argc, const char * argv[]) {
11     // 定义结构体变量
12     Point p;
13     p.x = 10.0f;
14     p.y = 20.0f;
15
16     return 0;
17 }

我们在第8行给结构体MyPoint起了个别名叫做Point，然后在12行使用Point定义了一个结构体变量p，不用再带上struct关键字了

其实第1~第8行的代码可以简写为：

// 定义一个结构体，顺便起别名
typedef struct MyPoint {
    float x;
    float y;
} Point;

甚至可以省略结构体名称：

typedef struct {
    float x;
    float y;
} Point;

三、typedef与指向结构体的指针

typedef可以给指针、结构体起别名，当然也可以给指向结构体的指针起别名

 1 #include <stdio.h>
 2
 3 // 定义一个结构体并起别名
 4 typedef struct {
 5     float x;
 6     float y;
 7 } Point;
 8
 9 // 起别名
10 typedef Point *PP;
11
12 int main(int argc, const char * argv[]) {
13     // 定义结构体变量
14     Point point = {10, 20};
15
16     // 定义指针变量
17     PP p = &point;
18
19     // 利用指针变量访问结构体成员
20     printf("x=%f，y=%f", p->x, p->y);
21     return 0;
22 }

在第4行定义了一个结构体，顺便起了个别名叫Point，第10行为指向结构体的指针定义了别名PP。然后在main函数中使用这2个别名。

输出结果：

四、typedef与枚举类型

使用typedef给枚举类型起别名也可以使代码简洁。

 1 // 定义枚举类型
 2 enum Season {spring, summer, autumn, winter};
 3 // 给枚举类型起别名
 4 typedef enum Season Season;
 5
 6 int main(int argc, const char * argv[]) {
 7     // 定义枚举变量
 8     Season s = spring;
 9
10     return 0;
11 }

在第2行定义了枚举类型，在第4行起了别名为Season，然后在第8行直接使用别名定义枚举变量，不用再带上enum关键字了。

第1行~第4行代码可以简化为：

// 定义枚举类型，并且起别名
typedef enum Season {spring, summer, autumn, winter} Season

甚至可以省略枚举名称，简化为：

typedef enum {spring, summer, autumn, winter} Season;

五、typedef与指向函数的指针

1.先来回顾下函数指针的知识

 1 #include <stdio.h>
 2
 3 // 定义一个sum函数，计算a跟b的和
 4 int sum(int a, int b) {
 5     int c = a + b;
 6     printf("%d + %d = %d", a, b, c);
 7     return c;
 8 }
 9
10 int main(int argc, const char * argv[]) {
11     // 定义一个指向sum函数的指针变量p
12     int (*p)(int, int) = sum;
13
14     // 利用指针变量p调用sum函数
15     (*p)(4, 5);
16
17     return 0;
18 }

* 在第4行定义了一个sum函数，第12行定义了一个指向sum函数的指针变量p，可以发现，这个指针变量p的定义比一般的指针变量看来复杂多了，不利于理解。

* 第15行调用了p指向的sum函数，输出结果：

2.为了简化代码和方便理解，我们可以使用typedef给指向函数的指针类型起别名

 1 #include <stdio.h>
 2
 3 // 定义一个sum函数，计算a跟b的和
 4 int sum(int a, int b) {
 5     int c = a + b;
 6     printf("%d + %d = %d", a, b, c);
 7     return c;
 8 }
 9
10 typedef int (*MySum)(int, int);
11
12 int main(int argc, const char * argv[]) {
13     // 定义一个指向sum函数的指针变量p
14     MySum p = sum;
15
16     // 利用指针变量p调用sum函数
17     (*p)(4, 5);
18
19     return 0;
20 }

* 看第10行，意思是：给指向函数的指针类型，起了个别名叫MySum，被指向的函数接收2个int类型的参数，返回值为int类型。

* 在第14行直接用别名MySum定义一个指向sum函数的指针变量p，这样看起来简单舒服多了。第17行的函数调用是一样的。

六、typedef与#define

1.先来看看下面的两段代码有什么区别(注意每一段的第1行代码)

* 第1段

1 typedef char *String;
2
3 int main(int argc, const char * argv[]) {
4     String str = "This is a string!";
5     return 0;
6 }

* 第2段

1 #define String char *
2
3 int main(int argc, const char * argv[]) {
4     String str = "This is a string!";
5     return 0;
6 }

上面的两段代码只是第1行代码不一样，运行的效果都是一样的：定义了一个字符串"This is a string!"。

但它们的实现方式是不一样的：

• 第1段代码是用typedef给char *定义别名为String
• 第2段代码是用char *代替代码中的宏名String

只看上面两段代码，似乎看不太出typedef和#define的区别。

2.再来看一段代码

 1 typedef char *String1;
 2
 3 #define String2 char *
 4
 5 int main(int argc, const char * argv[]) {
 6     String1 str1, str2;
 7
 8     String2 str3, str4;
 9     return 0;
10 }

第1行给char *起了个别名String1，第2行定义了宏String2。然后在第6、第8行定义了4个变量。

重点来了，注意：在这种情况下，只有str1、str2、str3才是指向char类型的指针变量，str4只是个char类型的变量。

下面简单分析一下原因：

* 如果连续声明两个int类型的变量，我们可以这样写：

int a, b;

上面的代码相当于：

int a;
int b;

* 以此类推

1 typedef char *String1;
2
3 String1 str1, str2;

经过typedef处理后，String1也算是一种数据类型，所以第3行代码相当于

1 String1 str1;
2 String1 str2;

由于String1就是char *，所以上面的两行代码等于

char *str1;
char *str2;

* 再看看宏定义的情况

1 #define String2 char *
2
3 String2 str3, str4;

因为宏定义纯粹是字符串替换，用char *代替String2，所以第3行代码相当于

char * str3, str4;

其实也就相当于：

char * str3;
char str4;

可以看出，只有str4是基本数据类型，str1、str2、str3都是指针类型。

所以，以后给类型起别名，最好使用typedef，而不是使用#define