C++ typedef用法详解

Posted 2023-03-09 Jason_Lee155

typedef的4种常见用法：

1. 给已定义的变量类型起个别名

2. 定义函数指针类型

3. 定义数组指针类型

4. 为复杂的声明定义一个新的简单的别名

总结一句话：“加不加typedef，类型是一样的"，这句话可以这样理解：

没加typedef之前如果是个数组，那么加typedef之后就是数组类型；

没加typedef之前如果是个函数指针，那么加typedef之后就是函数指针类型；

没加typedef之前如果是个指针数组，那么加typedef之后就是指针数组类型。

typedef char TA[5];//定义数组类型
typedef char *TB[5];//定义指针数组类型,TB定义的变量为含5个char*指针元素的数组(指针数组类型)
typedef char *(TC[5]);//指针数组类型，因为[]的结合优先级最高，所以加不加()没啥区别，TC等价于TB
typedef char (*TD)[5];//数组指针类型，TD指向一个5容量的char数组

后文简单介绍下指针数组和数组指针

typedef的4种用法详解

1、给已定义的变量类型起个别名

（1）typedef unsigned char uin8_t; //uint8_t就是unsigned char的别名，这是最基础的用法；

（2）结构体用法——作用是给struct __person起了个别名person_t，这种这种用法也很基础；

struct __person

    char    name[20];
    uint8_t age;
    uint8_t height;

typedef __person person_t;

//以上两段代码也可合并为一段，如下：
typedef struct __person

    char    name[20];
    uint8_t age;
    uint8_t height;
person_t;

2、定义函数指针类型

首先来看一下如何定义函数指针变量，然后再看如何定义函数指针类型。

（1）定义函数指针变量

定义了一个函数指针变量pFunc，它可以指向这样的函数：返回值为int，形参为char*、int：

int (*pFunc)(char *frame, int len);

定义了5个函数指针变量：pFunc[0]、pFunc[1]···，它们都可以指向这样的函数：返回值为int*，形参为int：

int *(*pFunc[5])(int len);

（2）定义函数指针类型

定义函数指针类型，必须使用typedef，方法就是，在“定义函数指针变量”前加上typedef。

typedef int (*pFunc_t)(char *frame, int len);//定义了一个类型pFunc_t

举例：

typedef  int (*pFunc_t)(char *frame, int len);//定义了一个类型pFunc_t
int read_voltage(char *data, int len)

    int voltage = 0;
    ···//其他功能代码
    return voltage;

int main(void)

    pFunc_t   pHandler = read_voltage;//使用类型pFunc_t来定义函数指针变量
    ···//其他功能代码

3、定义数组指针类型

这个问题还是分两步，先看如何定义数组指针变量，再看如何定义数组指针类型。

（1）定义数组指针变量

• int(*pArr)[5];//定义了一个数组指针变量pArr，pArr可以指向一个int [5]的一维数组

• char(*pArr)[4][5];///定义了一个数组指针变量pArr，pArr可以指向一个char[4][5]的二维数组

int(*pArr)[5];//pArr是一个指向含5个int元素的一维数组的指针变量
int a[5] = 1,2,3,4,5;
int b[6] = 1,2,3,4,5,6;
pArr = &a;//完全合法，无警告
pArr = a;//发生编译警告，赋值时类型不匹配：a的类型为int(*)，而pArr的类型为int(*)[5]
pArr = &a[0];//发生编译警告，赋值时类型不匹配：a的类型为int(*)，而pArr的类型为int(*)[5]
pArr = &b;//发生编译警告，赋值时类型不匹配：&b的类型为int(*)[6]，而pArr的类型为int(*)[5]
pArr = (int(*)[5])&b;//类型强制转换为int(*)[5]，完全合法，无警告

上面这个例子中，使用类型转换时，代码的样式略显复杂，试想，我们如果强转为一个结构体数组的指针，那这个强转的括号里的内容得多长！这就直接影响了代码的可读性，因此，强转后的类型应该定义出来。

（2）定义数组指针类型

如同上面定义函数指针类型的方法，直接在前面加typedef即可，例如：

typedef int (*pArr_t)[5];//定义了一个指针类型pArr_t，该类型的指针可以指向含5个int元素的数组

typedef int(*pArr_t)[5];//定义一个指针类型，该类型的指针可以指向含5个int元素的一维数组
 
int main(void)

    int a[5] = 1,2,3,4,5;
    int b[6] = 1,2,3,4,5,6;
    pArr_t pA;//定义数组指针变量pA
    pA= &a;//完全合法，无警告    
    pA= (pArr_t)&b;//类型强制转换为pArr_t，完全合法，无警告

（3）定义数组类型

如果我们想声明一个含5个int元素的一维数组，一般会这么写：int a[5];

如果我们想声明多个含5个int元素的一维数组，一般会这么写：int a1[5], a2[5], a3[5]···，或者 a[N][5]

可见，对于定义多个一维数组，写起来略显复杂，这时，我们就应该把数组定义为一个类型，例如：

typedef int arr_t[5];//定义了一个数组类型arr_t，该类型的变量是个数组。

typedef int arr_t[5];
int main(void)

    arr_t d;        //d是个数组，这一行等价于:  int d[5];
    arr_t b1, b2, b3;//b1, b2, b3都是数组
    
    d[0] = 1;
    d[1] = 2;
    d[4] = 134;
    d[5] = 253;//编译警告：下标越界

4、为复杂的声明定义一个新的简单的别名

为复杂的声明定义一个新的简单的别名。方法是：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：

int *(*a[5])(int, char*);//原声明

typedef int *(*pFun)(int, char*); //变量名为a，直接用一个新别名pFun替换a就可以了
pFun a[5];//原声明的最简化版

void (*b[10]) (void (*)());//原声明

typedef void (*pFunParam)();//变量名为b，先替换右边部分括号里的，pFunParam为别名一
typedef void (*pFunx)(pFunParam);//再替换左边的变量b，pFunx为别名二

pFunx b[10];//原声明的最简化版

两大陷阱

陷阱一：记住，typedef是定义了一种类型的新别名，不同于宏，它不是简单的字符串替换。

陷阱二：typedef在语法上是一个存储类的关键字（如auto、extern、mutable、static、register等一样），虽然它并不真正影响对象的存储特性。

typedef 与 #define的区别

案例一：

通常讲，typedef要比#define要好，特别是在有指针的场合。请看例子：

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，不是我们所预期的指针变量，根本原因就在于#define只是简单的字符串替换而typedef则是为一个类型起新名字。

案例二：

下面的代码中编译器会报一个错误，你知道是哪个语句错了吗？

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

是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。因此，const pStr p2的含义是：限定数据类型为pStr 的变量p2为只读，因此p2++错误。

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对于指针数组和数组指针的概念，相信很多人经常会感到迷惑，见到二者一时不能分辨究竟对应哪一个才是对的。接下来我们来分析一下二者区别。

我们来看一下这个示例代码：

int *ptr1[10];
int (*ptr2)[10];

对于上述代码语句，你是否能分清哪一句代码声明的是指针数组，而哪一句代码声明的又是数组指针呢？

答案是第一行代码声明的ptr1是一个指针数组，数组名为 ptr1，而“int*”修饰的是数组的内容，该数组包含 5 个 指向 int 类型 数据的指针。第二行代码声明的ptr2则是一个 数组的指针 ，指针变量名为 ptr2，而 int 修饰的是数组的内容，即数组的每个元素。即ptr2 是一个指针，它指向一个包含 5 个 int 类型数据的数组。

这里其实可以首先看*能否与前面的类型结合，能的话，内容就是结合后的内容。