C/C++语言typedef的用法详解以及与define的区别

Posted 2022-03-18 森明帮大于黑虎帮

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• 一、typedef用法详解
• 二、typedef 和 #define 的区别

一、typedef用法详解

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。

C语言允许为一个数据类型起一个新的别名，就像给人起“绰号”一样。

起别名的目的不是为了提高程序运行效率，而是为了编码方便。例如有一个结构体的名字是 stu，要想定义一个结构体变量就得这样写：

struct stu stu1;

struct 看起来就是多余的，但不写又会报错。如果为 struct stu 起了一个别名 STU，书写起来就简单了：

typedef struct stu STU;
STU stu1;

这种写法更加简练，意义也非常明确，不管是在标准头文件中还是以后的编程实践中，都会大量使用这种别名。

使用关键字 typedef 可以为类型起一个新的别名。typedef 的用法一般为：

typedef int INTEGER;
INTEGER a, b;
a = 1;
b = 2;

INTEGER a, b;等效于int a, b。

typedef 还可以给数组、指针、结构体等类型定义别名。先来看一个给数组类型定义别名的例子：

typedef char ARRAY20[20];

表示 ARRAY20 是类型char [20]的别名。它是一个长度为 20 的数组类型。接着可以用 ARRAY20 定义数组：

ARRAY20 a1, a2, s1, s2;

它等价于：

char a1[20], a2[20], s1[20], s2[20];

注意，数组也是有类型的。例如char a1[20];定义了一个数组 a1，它的类型就是 char [20]。

又如，为结构体类型定义别名：

typedef struct stu
    char name[20];
    int age;
    char sex;
 STU;

STU 是 struct stu 的别名，可以用 STU 定义结构体变量：

STU body1,body2;

它等价于：

struct stu body1, body2;

再如，为指针类型定义别名：

typedef int (*PTR_TO_ARR)[4];

表示 PTR_TO_ARR 是类型int * [4]的别名，它是一个二维数组指针类型。接着可以使用 PTR_TO_ARR 定义二维数组指针：

PTR_TO_ARR p1, p2;

按照类似的写法，还可以为函数指针类型定义别名：

typedef int (*PTR_TO_FUNC)(int, int);
PTR_TO_FUNC pfunc;

示例 为指针定义别名。

#include <stdio.h>

typedef char (*PTR_TO_ARR)[30];
typedef int (*PTR_TO_FUNC)(int, int);

int max(int a, int b)
    return a>b ? a : b;


char str[3][30] = 
    "http://www.baidu.com",
    "百度搜索引擎",
    "C-Language"
;

int main()
    PTR_TO_ARR parr = str;
    PTR_TO_FUNC pfunc = max;
    int i;
   
    printf("max: %d\\n", (*pfunc)(10, 20));
    for(i=0; i<3; i++)
        printf("str[%d]: %s\\n", i, *(parr+i));
    

    return 0;

运行结果：

max: 20
str[0]: http://www.baidu.com
str[1]: 百度搜索引擎
str[2]: C-Language

注意，typedef 是赋予现有类型一个新的名字，而不是创建新的类型。为了“见名知意”，请尽量使用含义明确的标识符，并且尽量大写。

二、typedef 和 #define 的区别

typedef 在表现上有时候类似于 #define，但它和宏替换之间存在一个关键性的区别。正确思考这个问题的方法就是把 typedef 看成一种彻底的“封装”类型，声明之后不能再往里面增加别的东西。

1 . 可以使用其他类型说明符对宏类型名进行扩展，但对 typedef 所定义的类型名却不能这样做。如下所示：

#define INTERGE int
unsigned INTERGE n;  //没问题

typedef int INTERGE;
unsigned INTERGE n;  //错误，不能在 INTERGE 前面添加 unsigned

2 . 在连续定义几个变量的时候，typedef 能够保证定义的所有变量均为同一类型，而 #define 则无法保证。例如：

#define PTR_INT int *
PTR_INT p1, p2;

经过宏替换以后，第二行变为：

int *p1, p2;

这使得 p1、p2 成为不同的类型：p1 是指向 int 类型的指针，p2 是 int 类型。

相反，在下面的代码中：

typedef int * PTR_INT
PTR_INT p1, p2;

p1、p2 类型相同，它们都是指向 int 类型的指针。

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• typedef和define都是替一个对象取一个别名。
• #define成了预编译指令，typedef当成语句处理。Typedef和define都可以用来给对象取一个别名，但是两者却有着很大不同。

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• #define和typedef原理不同
• #define，是预处理指令，在预处理时进行简单文本替换，不做正确性检查，只有在编译已被展开的源程序时才会发现可能的错误并报错。
• typedef，是关键字，在编译时处理，有类型检查功能。它在自己的作用域内给一个已经存在的类型一个别名，但不能在一个函数定义里面使用typedef。用typedef定义数组、指针、结构等类型会很方便，不仅使程序书写简单，也使意义明确，增强可读性。

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• #define和typedef二者执行时间不同
• 关键字typedef在编译阶段有效，由于是在编译阶段，因此typedef有类型检查的功能。
• #define则是宏定义，发生在预处理阶段，也就是编译之前，它只进行简单而机械的字符串替换，而不进行任何检查。

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• #define没有作用域的限制，只要是之前预定义过的宏，在以后的程序中都可以使用。而typedef有自己的作用域。

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• #define和typede二者修饰指针类型时，作用不同

Typedef int* print；
#define PRINT int*
 
Const pint p；//p不可更改，p指向的内容可以更改，空间不能改，相当于 int * const p;
Const PRINT p；//p可以更改，p指向的内容不能更改，空间可以更改，相当于 const int *p；或 int const *p；

print s1, s2; //s1和s2都是int型指针
PRINT s3, s4; //相当于int* s3，s4;只有一个是指针,s3是指针，s4不是。