typedef struct用法详解与小结

Posted 2021-01-23 ggg-327931457

1.基本解释

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）。

在编程中使用typedef的目的一般有两个，一个是给变量一个易记且意义明确的新名字，另一个是简化一些比较复杂的类型声明。至于typedef有什么微妙之处，我将具体根据以下几个问题展开阐述。

2. typedef和结构的问题

当使用下面的代码定义一个结构时，编译器会报告一个错误，为什么呢？莫非C语言不允许在结构中包含指向它自己的指针吗？请看下文说明：

typedef struct tagNode {
    char     *pItem;
    pNode    pNext;    
} *pNode;

推理与分析：
(1) typedef的最简单使用：typedef  long  byte_4;  给一直数据类型long起个新名字，叫做byte_4；
(2) typedef与结构结合使用；

typedef  struct  tagMyStruct {
    int    iNum;
    long   lLength;
} MyStruct;

这句话实际上完成了两个操作：
第一，定义了一个结构类型：

struct  tagMyStruct  {
    int    iNum;
    long   lLength;
};

分析：tagMyStruct被称为“标签”（或结构标识符），是该结构体类型，struct关键字和tagMyStruct一起，构成了这个新的结构体。
第二，typedef为这个新的结构起了一个名字，叫做MyStruct，即typedef  struct  tagMyStruct  MyStruct;
此时，MyStruct在功能上与struct tagMystruct等价。例如，当需要创建一个名称为varName，类型为tagMyStruct的结构体是，可以使用如下两种方法：
方法一：struct + 类型名称 + 结构体变量名称

struct tagMyStruct varName;

方法二：新名称 + 结构体变量名称

MyStruct varName;

答案与分析：
C语言当然允许在结构中包含指向它自己的指针，我们可以在建立链表等数据结构的实现上看到无数这样的例子，上述代码的根本问题在于typedef的应用。根据我们上面的阐述可以知道：新结构建立的过程中遇到了pNext域的声明，类型是pNode，要知道pNode表示的是类型的新名字，那么在类型本身还没有建立完成的时候，这个类型的新名字还尚不存在，也就是说在这个时候，编译器根本就不认识pNode。那么，要解决这个问题的方法就有多种，如下：

// 方法1：    
typedef struct tagNode{
    char　　*pItem;
    struct　tagNode　　*pNext;
} *pNode;

// 方法2：
typedef struct tagNode *pNode;
struct tagNode{
    char　　*pItem;
    pNode　　pNext;
};
/* 注意：在这个例子中，你用typedef给一个还未完全声明的结构类型起新名字，C语言编译器支持这种做法。*/

struct在代码中常见的形式有两种：

// 第一种：
struct A {
    ……
};

// 第二种：
struct {
    ……
} A;

这是两种完全不同的用法：
后者是定义结构体变量，意思是：定义一个名称为“A”的结构体变量。这里的结构体称之为匿名结构体，是无法被直接引用的。为了使该匿名结构体能够被引用，可以通过typedef为其创建一个别名，从而使得它可以被应用，实现方法如下：

typedef struct {
    //……
} A;    //定义匿名结构体的别名为A

注意结构类型和结构变量名的区别：结构类型该结构体的类型，结构变量名是一个变量名称，但变量的类型是该结构体类型。对于结构类型已知的结构体，我们能够通过“struct + 结构类型 + 结构变量名;”的方法来声明新的结构变量，而未定义类型的结构体则不能直接进行新的结构变量的定义。例如，现在我要在某函数中声明一个结构变量名为SHZ的结构体，若结构名已知，则可通过语句：struct + 结构类型 + SHZ;的形式来声明。对于结构类型未知的结构体，则需要通过使用typedef为该结构体起一个新的名字，然后才能利用该结构别名来声明一个结构变量名为SHZ的结构体，实现方法为“新名称 + 结构变量名”。