解剖关键字typedef

带你解剖typedef之前,让我们先来看看POSIX.1中对信号处理函数signal的原型说明:


void (*signal(int sig, void (*func)(int)))(int);


 

对于不熟悉C语言声明的朋友,看到这样的函数原型估计离崩溃不远了,我们再来看看ANSI C中对此函数原型是作如何解释的:


typedef void (*sighandler_t)(int);

sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);


此处由于加了typedef自定义了一个新类型sighandler_t,所以第二行的函数原型看起来顺眼多了,形式跟int func(char c, int i)无异,但是如果看不懂typedef语句,这两句话仍然是噩梦。

 

要理解typedef,只要记住一句话就差不多了,那就是:typedef在语句中所起的作用只不过是把语句原先定义变量的功能变成了定义类型的功能而已。我们只消看几个例子立即明白。

例如语句 typedef int *apple; 理解它的正确步骤是这样的:先别看typedef,就剩下int *apple; 这个语句再简单不过,就是声明了一个指向整型变量的指针apple (注意:定义只是一种特殊的声明),加上typedef之后就解释成声明了一种指向整型变量指针的类型apple

 

现在,回过来看上面的这个函数原型 typedef void (*sighandler_t)(int),盖住 typedef不看 ,再简单不过,sighandler_t就是一个函数指针,指向的函数接受一个整型参数并返回一个无类型指针 。加上typedef之后sighandler_t就是一种新的类型,就可以像int一样地去用它,不同的是它声明是一种函数指针,这种指针指向的函数接受一个整型参数并返回一个无类型指针 。怎么样?简单吧。

 

再来做一个更酷的练习,请看:typedef char *(* c[10])(int **p);

去 掉typedef就变成char *(* c[10])(int **p),先不管这个语句有多难看,它一定是声明了一个拥有10个元素的数组c对不对?okay没什么了不起的,只不过这个数组c的元素有点特别,它们都 是函数指针,并且它们所指向的这些函数统统都接受一个二级指针然后返回一直指向字符型的指针。加上typedef之后,c就不是一个数组了,而是一种类型 了,什么类型现在你能说出来了吧。 ^_^

 

说到typedef就不能不把它跟宏替换比较,typedef相对于宏替换是一种彻底的“替换”,#define之所以被称为宏替换,是因为它就是简单地照搬替换字符串。来看个例子:

 

      例1    typedef int x[10];

      例2    #define x int[10]

 

例1定义了类型x,此时我们就可以用它来定义别的变量了,比如x y; 此时y是一个拥有10个整型变量的数组,效果与语句int y[10]无异。typedef带给我们的是一种彻底的封装

例2用了宏定义的方式,将来在该宏的作用域范围内的任何地方遇到的x都将被简单地替换成int [10]。

(注意到,宏替换结尾是不带分号的,不同于typedef语句)

 

对于typedef和宏可以有以下总结:

1、宏定义可以扩展,彻底封装的typedef不可以。


//以下代码完全没问题:

#define apple int;

unsigned apple i;

//以下代码则完全行不通:

typedef int apple;

unsigned apple i;


 

2、在连续声明几个变量的时候typedef可以完全保证变量是同一种类型,而宏替换无法保证。


#define apple int *;

apple a, b;     //a和b类型完全不同,a是指向整型变量的指针,b是整型变量。

 

typedef int *apple;

apple a, b;    //a和b的类型完全相同,都是指向整型变量的指针。


 

永远要记住的是,typedef定义的是一种类型而不是变量,不能指望用它来定义一个变量。

 

<think>我们正在处理用户关于C/C++中typedef关键字用法和示例的查询。根据用户要求,我们需要使用中文回答,并且遵循LaTeX格式要求(行内数学表达式用$...$,独立公式用$$...$$)。同时,我们需要在回答末尾生成相关问题。首先,我们回顾一下typedef的基本概念:typedef是C/C++中用于为现有类型定义新名称的关键字。它并不创建新类型,而是为已有类型提供别名。主要用途:1.简化复杂类型声明(如函数指针、结构体等)2.增加代码可读性和可移植性我们将通过示例来说明typedef的用法。注意:在回答中,我们可能会引用站内引用(如果有相关的内容),但根据提供的引用,并没有直接关于typedef的内容。因此,我们将主要依靠自己的知识库。然而,我们注意到引用[1]中提到了“member typedefinition”,这实际上与C++标准库中容器的成员类型定义有关,例如:reference是value_type&的别名const_reference是 constvalue_type&的别名这实际上就是typedef的应用。我们可以以此为例。另外,引用[2]提到了使用doxygen阅读代码,虽然不直接相关,但我们可以提到typedef在代码文档化中的作用。下面组织回答:1.基本语法和简单示例2.用于结构体3.用于函数指针4.用于提高可移植性5.在C++标准库中的应用(如引用[1]中提到的)6.与using的区别(C++11引入的别名声明)最后,生成相关问题。注意:在代码块中,我们使用C++代码,因为typedef在C和C++中都有使用,但C++11之后有using作为替代(在类型别名上),所以我们会提到两者。开始回答:</think>### C/C++ 中 `typedef` 关键字的用法与示例 `typedef` 是 C/C++ 中用于为现有类型创建**类型别名**的关键字,主要作用是: 1. **简化复杂类型声明**(如函数指针、嵌套结构体) 2. **增强代码可读性** 3. **提高跨平台兼容性** --- #### 基础用法示例 ```c // 为 int 创建别名 typedef int Score; Score student_score = 95; // 等价于 int student_score = 95; // 为结构体创建别名 typedef struct { int x; int y; } Point; // 直接定义 Point 类型 Point p1 = {3, 7}; ``` --- #### 复杂类型简化 ##### 1. 函数指针别名 ```c typedef int (*MathFunc)(int, int); // 定义函数指针类型 int Add(int a, int b) { return a + b; } int Sub(int a, int b) { return a - b; } int main() { MathFunc operation = Add; // 使用别名声明 printf("5+3=%d\n", operation(5, 3)); // 输出 8 operation = Sub; printf("5-3=%d\n", operation(5, 3)); // 输出 2 } ``` ##### 2. 嵌套容器类型 ```c // 简化嵌套模板类型 typedef std::vector<std::map<std::string, int>> ComplexContainer; ComplexContainer data; // 替代冗长的原始声明 ``` --- #### 提高可移植性 ```c // 平台相关的类型抽象 #if defined(WIN32) typedef unsigned __int64 UInt64; #else typedef unsigned long long UInt64; #endif UInt64 large_num = 18446744073709551615ULL; // 代码可跨平台编译 ``` --- #### C++ 标准库中的应用 在 C++ 标准库中广泛用于成员类型定义(如引用[1]所述): ```cpp template <class T> class vector { public: typedef T* iterator; // 迭代器类型别名 typedef const T* const_iterator; // const 迭代器 // ... }; vector<int>::iterator it; // 通过别名简化使用 ``` --- #### 与 `using` 的对比(C++11+) C++11 引入了更灵活的 `using` 别名: ```cpp // 等价于 typedef std::vector<int> IntVec; using IntVec = std::vector<int>; // using 支持模板别名(typedef 无法实现) template <typename T> using Matrix = std::vector<std::vector<T>>; Matrix<double> mat; // 等价于 std::vector<std::vector<double>> ``` > **关键区别**:`typedef` 仅支持简单别名,`using` 支持模板别名和更清晰的语法[^1]。 ---
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