【C語言】23-typedef

說明：這個C語言專題，是學習iOS開發的前奏。也為了讓有面向對象語言開發經驗的程序員，能夠快速上手C語言。如果你還沒有編程經驗，或者對C語言、iOS開發不感興趣，請忽略

這講介紹C語言中很常用的一個關鍵字---typedef。

一、typedef作用簡介

* 我們可以使用typedef關鍵字為各種數據類型定義一個新名字(別名)。

#include <stdio.h>

typedef int Integer;
typedef unsigned int UInterger;

typedef float Float;

int main(int argc, const char * argv[]) {
    Integer i = -10;
    UInterger ui = 11;
    
    Float f = 12.39f;
    
    printf("%d  %d  %.2f", i, ui, f);
    
    return 0;
}

 在第3、第4、第6行分別給int、unsigned int、float起了個別名，然后在main函數中使用別名定義變量，用來跟原來的基本類型是完全一樣的。輸出結果：

當然，給類型起別名后，原來的int、float還是可以正常使用的：

int i = 10;

float f = 10.0f;

 

* 也可以在別名的基礎上再起一個別名

typedef int Integer;

typedef Integer MyInteger;

 

二、typedef與指針

除開可以給基本數據類型起別名，typedef也可以給指針起別名

#include <stdio.h>

typedef char *String;

int main(int argc, const char * argv[]) {
    // 相當於char *str = "This is a string!";
    String str = "This is a string!";
    
    printf("%s", str);
    
    return 0;
}

在第3給指針類型char *起別名為String，然后在第7行使用String定義了一個字符串，是不是有點Java的感覺？

 

三、typedef與結構體

給結構體起別名可以使代碼更加簡潔明

1.默認情況下結構體變量的使用

// 定義一個結構體
struct MyPoint {
    float x;
    float y;
};

int main(int argc, const char * argv[]) {
    // 定義結構體變量
    struct MyPoint p;
    p.x = 10.0f;
    p.y = 20.0f;
    
    return 0;
}

默認情況下，我們定義結構體變量需要帶個struct關鍵字，看第9行

 

2.使用typedef給結構體起別名

// 定義一個結構體
struct MyPoint {
    float x;
    float y;
};

// 起別名
typedef struct MyPoint Point;

int main(int argc, const char * argv[]) {
    // 定義結構體變量
 Point p;
    p.x = 10.0f;
    p.y = 20.0f;
    
    return 0;
}

我們在第8行給結構體MyPoint起了個別名叫做Point，然后在12行使用Point定義了一個結構體變量p，不用再帶上struct關鍵字了

其實第1~第8行的代碼可以簡寫為：

// 定義一個結構體，順便起別名
typedef struct MyPoint {
    float x;
    float y;
} Point;

甚至可以省略結構體名稱：

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

 

三、typedef與指向結構體的指針

typedef可以給指針、結構體起別名，當然也可以給指向結構體的指針起別名

#include <stdio.h>

// 定義一個結構體並起別名
typedef struct {
    float x;
    float y;
} Point;

// 起別名
typedef Point *PP;

int main(int argc, const char * argv[]) {
    // 定義結構體變量
    Point point = {10, 20};
    
    // 定義指針變量
    PP p = &point;
    
    // 利用指針變量訪問結構體成員
    printf("x=%f，y=%f", p->x, p->y);
    return 0;
}

在第4行定義了一個結構體，順便起了個別名叫Point，第10行為指向結構體的指針定義了別名PP。然后在main函數中使用這2個別名。

輸出結果：

 

四、typedef與枚舉類型

使用typedef給枚舉類型起別名也可以使代碼簡潔。

// 定義枚舉類型
enum Season {spring, summer, autumn, winter};
// 給枚舉類型起別名
typedef enum Season Season;

int main(int argc, const char * argv[]) {
    // 定義枚舉變量
    Season s = spring;
    
    return 0;
}

在第2行定義了枚舉類型，在第4行起了別名為Season，然后在第8行直接使用別名定義枚舉變量，不用再帶上enum關鍵字了。

第1行~第4行代碼可以簡化為：

// 定義枚舉類型，並且起別名
typedef enum Season {spring, summer, autumn, winter} Season

 甚至可以省略枚舉名稱，簡化為：

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

 

五、typedef與指向函數的指針

1.先來回顧下函數指針的知識

#include <stdio.h>

// 定義一個sum函數，計算a跟b的和
int sum(int a, int b) {
    int c = a + b;
    printf("%d + %d = %d", a, b, c);
    return c;
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
    // 定義一個指向sum函數的指針變量p
    int (*p)(int, int) = sum;
    
    // 利用指針變量p調用sum函數
    (*p)(4, 5);
    
    return 0;
}

* 在第4行定義了一個sum函數，第12行定義了一個指向sum函數的指針變量p，可以發現，這個指針變量p的定義比一般的指針變量看來復雜多了，不利於理解。

* 第15行調用了p指向的sum函數，輸出結果：

 

2.為了簡化代碼和方便理解，我們可以使用typedef給指向函數的指針類型起別名

#include <stdio.h>

// 定義一個sum函數，計算a跟b的和
int sum(int a, int b) {
    int c = a + b;
    printf("%d + %d = %d", a, b, c);
    return c;
}

typedef int (*MySum)(int, int);

int main(int argc, const char * argv[]) {
    // 定義一個指向sum函數的指針變量p
    MySum p = sum;
    
    // 利用指針變量p調用sum函數
    (*p)(4, 5);
    
    return 0;
}

* 看第10行，意思是：給指向函數的指針類型，起了個別名叫MySum，被指向的函數接收2個int類型的參數，返回值為int類型。

* 在第14行直接用別名MySum定義一個指向sum函數的指針變量p，這樣看起來簡單舒服多了。第17行的函數調用是一樣的。

 

六、typedef與#define

1.先來看看下面的兩段代碼有什么區別(注意每一段的第1行代碼)

* 第1段

typedef char *String;

int main(int argc, const char * argv[]) {
    String str = "This is a string!";
    return 0;
}

* 第2段

#define String char *

int main(int argc, const char * argv[]) {
    String str = "This is a string!";
    return 0;
}

上面的兩段代碼只是第1行代碼不一樣，運行的效果都是一樣的：定義了一個字符串"This is a string!"。

但它們的實現方式是不一樣的：

• 第1段代碼是用typedef給char *定義別名為String
• 第2段代碼是用char *代替代碼中的宏名String

只看上面兩段代碼，似乎看不太出typedef和#define的區別。

 

2.再來看一段代碼

typedef char *String1;

#define String2 char *

int main(int argc, const char * argv[]) {
    String1 str1, str2;
    
 String2 str3, str4;
    return 0;
}

第1行給char *起了個別名String1，第2行定義了宏String2。然后在第6、第8行定義了4個變量。

重點來了，注意：在這種情況下，只有str1、str2、str3才是指向char類型的指針變量，str4只是個char類型的變量。

 

下面簡單分析一下原因：

* 如果連續聲明兩個int類型的變量，我們可以這樣寫：

int a, b;

上面的代碼相當於：

int a;
int b;

* 以此類推

typedef char *String1;
    
String1 str1, str2;

經過typedef處理后，String1也算是一種數據類型，所以第3行代碼相當於

String1 str1;
String1 str2;

由於String1就是char *，所以上面的兩行代碼等於

char *str1;
char *str2;

 

* 再看看宏定義的情況

#define String2 char *

String2 str3, str4;

因為宏定義純粹是字符串替換，用char *代替String2，所以第3行代碼相當於

char * str3, str4;

其實也就相當於：

char * str3;
char str4;

可以看出，只有str4是基本數據類型，str1、str2、str3都是指針類型。

所以，以后給類型起別名，最好使用typedef，而不是使用#define