深入C++ typedef的用法總結(必看)
2019-11-26 16:04:54
供稿：網友
第一、四個用途
用途一：
定義一種類型的別名，而不只是簡單的宏替換。可以用作同時聲明指針型的多個對象。比如：
char* pa, pb; // 這多數不符合我們的意圖，它只聲明了一個指向字符變量的指針，
// 和一個字符變量；
以下則可行：
typedef char* PCHAR; // 一般用大寫
PCHAR pa, pb; // 可行，同時聲明了兩個指向字符變量的指針
雖然：
char *pa, *pb;
也可行，但相對來說沒有用typedef的形式直觀，尤其在需要大量指針的地方，typedef的方式更省事。
用途二：
用在舊的C的代碼中（具體多舊沒有查），幫助struct。以前的代碼中，聲明struct新對象時，必須要帶上struct，即形式為： struct 結構名 對象名，如：
struct tagPOINT1
{
int x;
int y;
};
struct tagPOINT1 p1;
而在C++中，則可以直接寫：結構名 對象名，即：
tagPOINT1 p1;
估計某人覺得經常多寫一個struct太麻煩了，于是就發明了：
typedef struct tagPOINT
{
int x;
int y;
}POINT;
POINT p1; // 這樣就比原來的方式少寫了一個struct，比較省事，尤其在大量使用的時候
或許，在C++中，typedef的這種用途二不是很大，但是理解了它，對掌握以前的舊代碼還是有幫助的，畢竟我們在項目中有可能會遇到較早些年代遺留下來的代碼。
用途三：
用typedef來定義與平臺無關的類型。
比如定義一個叫 REAL 的浮點類型，在目標平臺一上，讓它表示最高精度的類型為：
typedef long double REAL;
在不支持 long double 的平臺二上，改為：
typedef double REAL;
在連 double 都不支持的平臺三上，改為：
typedef float REAL;
也就是說，當跨平臺時，只要改下 typedef 本身就行，不用對其他源碼做任何修改。
標準庫就廣泛使用了這個技巧，比如size_t。
另外，因為typedef是定義了一種類型的新別名，不是簡單的字符串替換，所以它比宏來得穩健（雖然用宏有時也可以完成以上的用途）。
用途四：
為復雜的聲明定義一個新的簡單的別名。方法是：在原來的聲明里逐步用別名替換一部分復雜聲明，如此循環，把帶變量名的部分留到最后替換，得到的就是原聲明的最簡化版。舉例：
1. 原聲明：int *(*a[5])(int, char*);
變量名為a，直接用一個新別名pFun替換a就可以了：
typedef int *(*pFun)(int, char*);
原聲明的最簡化版：
pFun a[5];
2. 原聲明：void (*b[10]) (void (*)());
變量名為b，先替換右邊部分括號里的，pFunParam為別名一：
typedef void (*pFunParam)();
再替換左邊的變量b，pFunx為別名二：
typedef void (*pFunx)(pFunParam);
原聲明的最簡化版：
pFunx b[10];
3. 原聲明：doube(*)() (*e)[9];
變量名為e，先替換左邊部分，pFuny為別名一：
typedef double(*pFuny)();
再替換右邊的變量e，pFunParamy為別名二
typedef pFuny (*pFunParamy)[9];
原聲明的最簡化版：
pFunParamy e;
理解復雜聲明可用的“右左法則”：
從變量名看起，先往右，再往左，碰到一個圓括號就調轉閱讀的方向；括號內分析完就跳出括號，還是按先右后左的順序，如此循環，直到整個聲明分析完。舉例：
int (*func)(int *p);
首先找到變量名func，外面有一對圓括號，而且左邊是一個*號，這說明func是一個指針；然后跳出這個圓括號，先看右邊，又遇到圓括號，這說明(*func)是一個函數，所以func是一個指向這類函數的指針，即函數指針，這類函數具有int*類型的形參，返回值類型是int。
int (*func[5])(int *);
func右邊是一個[]運算符，說明func是具有5個元素的數組；func的左邊有一個*，說明func的元素是指針（注意這里的*不是修飾func，而是修飾func[5]的，原因是[]運算符優先級比*高，func先跟[]結合）。跳出這個括號，看右邊，又遇到圓括號，說明func數組的元素是函數類型的指針，它指向的函數具有int*類型的形參，返回值類型為int。
也可以記住2個模式：
type (*)(....)函數指針
type (*)[]數組指針
第二、兩大陷阱
陷阱一：
記住，typedef是定義了一種類型的新別名，不同于宏，它不是簡單的字符串替換。比如：
先定義：
typedef char* PSTR;
然后：
int mystrcmp(const PSTR, const PSTR);
const PSTR實際上相當于const char*嗎？不是的，它實際上相當于char* const。
原因在于const給予了整個指針本身以常量性，也就是形成了常量指針char* const。
簡單來說，記住當const和typedef一起出現時，typedef不會是簡單的字符串替換就行。
陷阱二：
typedef在語法上是一個存儲類的關鍵字（如auto、extern、mutable、static、register等一樣），雖然它并不真正影響對象的存儲特性，如：
typedef static int INT2; //不可行
編譯將失敗，會提示“指定了一個以上的存儲類”。
第三、typedef 與 #define的區別
案例一：
通常講，typedef要比#define要好，特別是在有指針的場合。請看例子：
typedef char *pStr1;
#define pStr2 char *;
pStr1 s1, s2;
pStr2 s3, s4;
在上述的變量定義中，s1、s2、s3都被定義為char *，而s4則定義成了char，不是我們所預期的指針變量，根本原因就在于#define只是簡單的字符串替換而typedef則是為一個類型起新名字。
案例二：
下面的代碼中編譯器會報一個錯誤，你知道是哪個語句錯了嗎？
typedef char * pStr;
char string[4] = "abc";
const char *p1 = string;
const pStr p2 = string;
p1++;
p2++;
是p2++出錯了。這個問題再一次提醒我們：typedef和#define不同，它不是簡單的文本替換。上述代碼中const pStr p2并不等于const char * p2。const pStr p2和const long x本質上沒有區別，都是對變量進行只讀限制，只不過此處變量p2的數據類型是我們自己定義的而不是系統固有類型而已。因此，const pStr p2的含義是：限定數據類型為char *的變量p2為只讀，因此p2++錯誤。
第四部分資料：使用 typedef 抑制劣質代碼
摘要：Typedef 聲明有助于創建平臺無關類型，甚至能隱藏復雜和難以理解的語法。不管怎樣，使用 typedef 能為代碼帶來意想不到的好處，通過本文你可以學習用 typedef 避免缺欠，從而使代碼更健壯。
typedef 聲明，簡稱 typedef，為現有類型創建一個新的名字。比如人們常常使用 typedef 來編寫更美觀和可讀的代碼。所謂美觀，意指 typedef 能隱藏笨拙的語法構造以及平臺相關的數據類型，從而增強可移植性和以及未來的可維護性。本文下面將竭盡全力來揭示 typedef 強大功能以及如何避免一些常見的陷阱。
Q：如何創建平臺無關的數據類型，隱藏笨拙且難以理解的語法?
A： 使用 typedefs 為現有類型創建同義字。
定義易于記憶的類型名
typedef 使用最多的地方是創建易于記憶的類型名，用它來歸檔程序員的意圖。類型出現在所聲明的變量名字中，位于 ''typedef'' 關鍵字右邊。例如：
typedef int size;此聲明定義了一個 int 的同義字，名字為 size。注意 typedef 并不創建新的類型。它僅僅為現有類型添加一個同義字。你可以在任何需要 int 的上下文中使用 size：
void measure(size * psz); size array[4];size len = file.getlength();std::vector <size> vs; typedef 還可以掩飾符合類型，如指針和數組。例如，你不用象下面這樣重復定義有 81 個字符元素的數組：
char line[81];char text[81];定義一個 typedef，每當要用到相同類型和大小的數組時，可以這樣：
typedef char Line[81]; Line text, secondline;getline(text);同樣，可以象下面這樣隱藏指針語法：
typedef char * pstr;int mystrcmp(pstr, pstr);這里將帶我們到達第一個 typedef 陷阱。標準函數 strcmp()有兩個‘const char *'類型的參數。因此，它可能會誤導人們象下面這樣聲明 mystrcmp()：
int mystrcmp(const pstr, const pstr); 這是錯誤的，按照順序，‘const pstr'被解釋為‘char * const'（一個指向 char 的常量指針），而不是‘const char *'（指向常量 char 的指針）。這個問題很容易解決：
typedef const char * cpstr; int mystrcmp(cpstr, cpstr); // 現在是正確的記住：不管什么時候，只要為指針聲明 typedef，那么都要在最終的 typedef 名稱中加一個 const，以使得該指針本身是常量，而不是對象。
代碼簡化
上面討論的 typedef 行為有點像 #define 宏，用其實際類型替代同義字。不同點是 typedef 在編譯時被解釋，因此讓編譯器來應付超越預處理器能力的文本替換。例如：
typedef int (*PF) (const char *, const char *);這個聲明引入了 PF 類型作為函數指針的同義字，該函數有兩個 const char * 類型的參數以及一個 int 類型的返回值。如果要使用下列形式的函數聲明，那么上述這個 typedef 是不可或缺的：
PF Register(PF pf);Register() 的參數是一個 PF 類型的回調函數，返回某個函數的地址，其署名與先前注冊的名字相同。做一次深呼吸。下面我展示一下如果不用 typedef，我們是如何實現這個聲明的：
int (*Register (int (*pf)(const char *, const char *))) (const char *, const char *); 很少有程序員理解它是什么意思，更不用說這種費解的代碼所帶來的出錯風險了。顯然，這里使用 typedef 不是一種特權，而是一種必需。持懷疑態度的人可能會問：“OK，有人還會寫這樣的代碼嗎？”，快速瀏覽一下揭示 signal()函數的頭文件 <csinal>，一個有同樣接口的函數。
typedef 和存儲類關鍵字（storage class specifier）
這種說法是不是有點令人驚訝，typedef 就像 auto，extern，mutable，static，和 register 一樣，是一個存儲類關鍵字。這并是說 typedef 會真正影響對象的存儲特性；它只是說在語句構成上，typedef 聲明看起來象 static，extern 等類型的變量聲明。下面將帶到第二個陷阱：
typedef register int FAST_COUNTER; // 錯誤編譯通不過。問題出在你不能在聲明中有多個存儲類關鍵字。因為符號 typedef 已經占據了存儲類關鍵字的位置，在 typedef 聲明中不能用 register（或任何其它存儲類關鍵字）。
促進跨平臺開發
typedef 有另外一個重要的用途，那就是定義機器無關的類型，例如，你可以定義一個叫 REAL 的浮點類型，在目標機器上它可以i獲得最高的精度：
typedef long double REAL; 在不支持 long double 的機器上，該 typedef 看起來會是下面這樣：
typedef double REAL; 并且，在連 double 都不支持的機器上，該 typedef 看起來會是這樣： 、
typedef float REAL; 你不用對源代碼做任何修改，便可以在每一種平臺上編譯這個使用 REAL 類型的應用程序。唯一要改的是 typedef 本身。在大多數情況下，甚至這個微小的變動完全都可以通過奇妙的條件編譯來自動實現。不是嗎? 標準庫廣泛地使用 typedef 來創建這樣的平臺無關類型：size_t，ptrdiff 和 fpos_t 就是其中的例子。此外，象 std::string 和 std::ofstream 這樣的 typedef 還隱藏了長長的，難以理解的模板特化語法，例如：basic_string<char, char_traits<char>，allocator<char>> 和 basic_ofstream<char, char_traits<char>>。
