C语言中的typedef介绍，和C++11中using的用法补充

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本文介绍C语言中的关键字 typedef 的用法。 在C++11中用using替代typedef

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1 概述

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）。

typedef 本身是一种存储类的关键字，与 auto、extern、static、register 等关键字不能出现在同一个表达式中。

2 作用及用法

2.1 typedef的用法

使用 typedef 定义新类型的方法（步骤）：在传统的变量声明表达式里，用（新的）类型名替换变量名，然后把关键字 typedef 加在该语句的开头就可以了。

下面以两个示例，描述 typedef 的用法步骤。

示例1：

【第一步】：int a; ———— 传统变量声明表达式
【第二步】：int myint_t; ———— 使用新的类型名myint_t替换变量名a
【第三步】：typedef int myint_t; ———— 在语句开头加上typedef关键字，myint_t就是我们定义的新类型
C++11:using myint_t=int;

示例2：

【第一步】：void (pfunA)(int a); ———— 传统变量（函数）声明表达式
【第二步】：void (PFUNA)(int a); ———— 使用新的类型名PFUNA替换变量名pfunA
【第三步】：typedef void (*PFUNA)(int a); ———— 在语句开头加上typedef关键字，PFUNA就是我们定义的新类型
C++11:using PFUNA=void(*)(int a) 表示一个函数指针

特别强调：上述两个示例，仅仅为了演示 typedef 的用法步骤，便于新手记忆 typedef 的用法。在实际编写代码时，只有“第三步”对应的语句会写入代码中！

2.2 typedef的作用

typedef 的作用有以下几点：

1）typedef 的一个重要用途是定义机器无关的类型。例如，定义一个叫“REAL”的浮点类型，该浮点类型在目标机器上可以获得最高的精度：

typedef long double REAL;

如果在不支持 long double 的机器上运行相关代码，只需要修改对应的 typedef 语句，例如：

typedef double REAL;

或者：

typedef float REAL;

2）使用 typedef 为现有类型创建别名，给变量定义一个易于记忆且意义明确的新名字。例如:

typedef unsigned int UINT

3）使用 typedef 简化一些比较复杂的类型声明，例如：

typedef void (*PFunCallBack)(char* pMsg, unsigned int nMsgLen);

上述声明引入了 PFunCallBack 类型作为函数指针的同义字，PFunCallBack 类型定义的指针会指向一个函数，该函数包含两个类型分别为 char* 和 unsigned int 的参数，以及一个类型为 void 的返回值。通常，当函数的参数是一个回调函数时，就可能会使用 typedef 来简化声明。

例如，承接上面的示例的后续示例如下：

RedisSubCommand(const string& strKey, PFunCallBack pFunCallback, bool bOnlyOne);

*注意：*上述语句中类型名 PFunCallBack 与变量名 pFunCallback 的大小写区别。

RedisSubCommand 函数的第二个参数是一个回调函数，因此通过“PFunCallBack pFunCallback”（即，类型+变量）的形式，给出对应回调函数（pFunCallback）的地址。

在这个示例中，如果不使用 typedef 简化声明，RedisSubCommand 的函数声明内容如下：

RedisSubCommand(const string& strKey, void (*pFunCallback)(char* pMsg, unsigned int nMsgLen), bool bOnlyOne); 

从上面两个函数声明可以看出，在不使用 typedef 的情况下，RedisSubCommand 函数的声明会复杂得多，不利于代码的维护，同时增加出错风险。

所以，在某些复杂的类型声明中，使用 typedef 进行声明的简化是很有必要的。

3 typedef与#define

两者的区别如下：

• #define 进行简单的进行字符串替换。 #define 宏定义可以使用 #ifdef、#ifndef 等来进行逻辑判断，还可以使用 #undef 来取消定义。
• typedef 是为一个类型起新名字。typedef 符合（C语言）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。

通常，使用 typedef 要比使用 #define 要好，特别是在有指针的场合里。

下面列举几个示例。

3.1 示例1

代码如下：

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* 类型；但是s4则定义成了 char 类型，而不是我们所预期的指针变量 char*，这是因为 #define 只做简单的字符串替换，替换后的相关代码等同于为：

char*　s3, s4;

而使用 typedef 为 char* 定义了新类型 pStr1 后，相关代码等同于为：

char *s3, *s4;

3.1 示例2

代码如下：

typedef char *pStr;
char string[5]="test";
const char *p1=string;
const pStr p2=string;
p1++;
p2++;

在编译过程中，报错如下：

根据上述错误信息能够看出，p2 为只读常量，所以 p2++ 出错了。这个问题再一次提醒我们：typedef 和 #define 不同，typedef 不是简单的文本替换，上述代码中 const pStr p2 并不等于 const char * p2，pStr 是作为一个类型存在的，所以 const pStr p2 实际上是限制了 pStr 类型的 p2 变量，对 p2 常量进行了只读限制。也就是说，const pStr p2 和 pStr const p2 本质上没有区别（可类比 const int p2 和 int const p2），都是对变量 p2 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 pStr，而不是系统固有类型（如 int）而已。

所以，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。

*注意：*在本示例中，typedef 定义的新类型与编译系统固有的类型没有差别。

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