深入C++ typedef的用法总结(必看)
程序员文章站
2023-12-13 20:45:10
第一、四个用途 用途一： 定义一种类型的别名，而不只是简单的宏替换。可以用作同时声明指针型的多个对象。比如：char* pa, pb; // 这多数不符合我们的意图，它只声...
第一、四个用途
用途一：
定义一种类型的别名，而不只是简单的宏替换。可以用作同时声明指针型的多个对象。比如：
char* pa, pb; // 这多数不符合我们的意图，它只声明了一个指向字符变量的指针，
// 和一个字符变量；
以下则可行：
typedef char* pchar; // 一般用大写
pchar pa, pb; // 可行，同时声明了两个指向字符变量的指针
虽然：
char *pa, *pb;
也可行，但相对来说没有用typedef的形式直观，尤其在需要大量指针的地方，typedef的方式更省事。
用途二：
用在旧的c的代码中（具体多旧没有查），帮助struct。以前的代码中，声明struct新对象时，必须要带上struct，即形式为： struct 结构名 对象名，如：
struct tagpoint1
{
int x;
int y;
};
struct tagpoint1 p1;
而在c++中，则可以直接写：结构名 对象名，即：
tagpoint1 p1;
估计某人觉得经常多写一个struct太麻烦了，于是就发明了：
typedef struct tagpoint
{
int x;
int y;
}point;
point p1; // 这样就比原来的方式少写了一个struct，比较省事，尤其在大量使用的时候
或许，在c++中，typedef的这种用途二不是很大，但是理解了它，对掌握以前的旧代码还是有帮助的，毕竟我们在项目中有可能会遇到较早些年代遗留下来的代码。
用途三：
用typedef来定义与平台无关的类型。
比如定义一个叫 real 的浮点类型，在目标平台一上，让它表示最高精度的类型为：
typedef long double real;
在不支持 long double 的平台二上，改为：
typedef double real;
在连 double 都不支持的平台三上，改为：
typedef float real;
也就是说，当跨平台时，只要改下 typedef 本身就行，不用对其他源码做任何修改。
标准库就广泛使用了这个技巧，比如size_t。
另外，因为typedef是定义了一种类型的新别名，不是简单的字符串替换，所以它比宏来得稳健（虽然用宏有时也可以完成以上的用途）。
用途四：
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：
1. 原声明：int *(*a[5])(int, char*);
变量名为a，直接用一个新别名pfun替换a就可以了：
typedef int *(*pfun)(int, char*);
原声明的最简化版：
pfun a[5];
2. 原声明：void (*b[10]) (void (*)());
变量名为b，先替换右边部分括号里的，pfunparam为别名一：
typedef void (*pfunparam)();
再替换左边的变量b，pfunx为别名二：
typedef void (*pfunx)(pfunparam);
原声明的最简化版：
pfunx b[10];
3. 原声明：doube(*)() (*e)[9];
变量名为e，先替换左边部分，pfuny为别名一：
typedef double(*pfuny)();
再替换右边的变量e，pfunparamy为别名二
typedef pfuny (*pfunparamy)[9];
原声明的最简化版：
pfunparamy e;
理解复杂声明可用的“右左法则”：
从变量名看起，先往右，再往左，碰到一个圆括号就调转阅读的方向；括号内分析完就跳出括号，还是按先右后左的顺序，如此循环，直到整个声明分析完。举例：
int (*func)(int *p);
首先找到变量名func，外面有一对圆括号，而且左边是一个*号，这说明func是一个指针；然后跳出这个圆括号，先看右边，又遇到圆括号，这说明(*func)是一个函数，所以func是一个指向这类函数的指针，即函数指针，这类函数具有int*类型的形参，返回值类型是int。
int (*func[5])(int *);
func右边是一个[]运算符，说明func是具有5个元素的数组；func的左边有一个*，说明func的元素是指针（注意这里的*不是修饰func，而是修饰func[5]的，原因是[]运算符优先级比*高，func先跟[]结合）。跳出这个括号，看右边，又遇到圆括号，说明func数组的元素是函数类型的指针，它指向的函数具有int*类型的形参，返回值类型为int。
也可以记住2个模式：
type (*)(....)函数指针
type (*)[]数组指针
第二、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。比如：
先定义：
typedef char* pstr;
然后：
int mystrcmp(const pstr, const pstr);
const pstr实际上相当于const char*吗？不是的，它实际上相当于char* const。
原因在于const给予了整个指针本身以常量性，也就是形成了常量指针char* const。
简单来说，记住当const和typedef一起出现时，typedef不会是简单的字符串替换就行。
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，如：
typedef static int int2; //不可行
编译将失败，会提示“指定了一个以上的存储类”。
第三、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 string[4] = "abc";
const char *p1 = string;
const pstr p2 = string;
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char *的变量p2为只读，因此p2++错误。
第四部分资料：使用 typedef 抑制劣质代码
摘要：typedef 声明有助于创建平台无关类型，甚至能隐藏复杂和难以理解的语法。不管怎样，使用 typedef 能为代码带来意想不到的好处，通过本文你可以学习用 typedef 避免缺欠，从而使代码更健壮。
typedef 声明，简称 typedef，为现有类型创建一个新的名字。比如人们常常使用 typedef 来编写更美观和可读的代码。所谓美观，意指 typedef 能隐藏笨拙的语法构造以及平台相关的数据类型，从而增强可移植性和以及未来的可维护性。本文下面将竭尽全力来揭示 typedef 强大功能以及如何避免一些常见的陷阱。
q：如何创建平台无关的数据类型，隐藏笨拙且难以理解的语法?
a： 使用 typedefs 为现有类型创建同义字。
定义易于记忆的类型名
typedef 使用最多的地方是创建易于记忆的类型名，用它来归档程序员的意图。类型出现在所声明的变量名字中，位于 ''typedef'' 关键字右边。例如：
typedef int size;此声明定义了一个 int 的同义字，名字为 size。注意 typedef 并不创建新的类型。它仅仅为现有类型添加一个同义字。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 还可以掩饰符合类型，如指针和数组。例如，你不用象下面这样重复定义有 81 个字符元素的数组：
char line[81];char text[81];定义一个 typedef，每当要用到相同类型和大小的数组时，可以这样：
typedef char line[81]; line text, secondline;getline(text);同样，可以象下面这样隐藏指针语法：
typedef char * pstr;int mystrcmp(pstr, pstr);这里将带我们到达第一个 typedef 陷阱。标准函数 strcmp()有两个‘const char *'类型的参数。因此，它可能会误导人们象下面这样声明 mystrcmp()：
int mystrcmp(const pstr, const pstr); 这是错误的，按照顺序，‘const pstr'被解释为‘char * const'（一个指向 char 的常量指针），而不是‘const char *'（指向常量 char 的指针）。这个问题很容易解决：
typedef const char * cpstr; int mystrcmp(cpstr, cpstr); // 现在是正确的记住：不管什么时候，只要为指针声明 typedef，那么都要在最终的 typedef 名称中加一个 const，以使得该指针本身是常量，而不是对象。
代码简化
上面讨论的 typedef 行为有点像 #define 宏，用其实际类型替代同义字。不同点是 typedef 在编译时被解释，因此让编译器来应付超越预处理器能力的文本替换。例如：
typedef int (*pf) (const char *, const char *);这个声明引入了 pf 类型作为函数指针的同义字，该函数有两个 const char * 类型的参数以及一个 int 类型的返回值。如果要使用下列形式的函数声明，那么上述这个 typedef 是不可或缺的：
pf register(pf pf);register() 的参数是一个 pf 类型的回调函数，返回某个函数的地址，其署名与先前注册的名字相同。做一次深呼吸。下面我展示一下如果不用 typedef，我们是如何实现这个声明的：
int (*register (int (*pf)(const char *, const char *))) (const char *, const char *); 很少有程序员理解它是什么意思，更不用说这种费解的代码所带来的出错风险了。显然，这里使用 typedef 不是一种特权，而是一种必需。持怀疑态度的人可能会问：“ok，有人还会写这样的代码吗？”，快速浏览一下揭示 signal()函数的头文件 <csinal>，一个有同样接口的函数。
typedef 和存储类关键字（storage class specifier）
这种说法是不是有点令人惊讶，typedef 就像 auto，extern，mutable，static，和 register 一样，是一个存储类关键字。这并是说 typedef 会真正影响对象的存储特性；它只是说在语句构成上，typedef 声明看起来象 static，extern 等类型的变量声明。下面将带到第二个陷阱：
typedef register int fast_counter; // 错误编译通不过。问题出在你不能在声明中有多个存储类关键字。因为符号 typedef 已经占据了存储类关键字的位置，在 typedef 声明中不能用 register（或任何其它存储类关键字）。
促进跨平台开发
typedef 有另外一个重要的用途，那就是定义机器无关的类型，例如，你可以定义一个叫 real 的浮点类型，在目标机器上它可以i获得最高的精度：
typedef long double real; 在不支持 long double 的机器上，该 typedef 看起来会是下面这样：
typedef double real; 并且，在连 double 都不支持的机器上，该 typedef 看起来会是这样： 、
typedef float real; 你不用对源代码做任何修改，便可以在每一种平台上编译这个使用 real 类型的应用程序。唯一要改的是 typedef 本身。在大多数情况下，甚至这个微小的变动完全都可以通过奇妙的条件编译来自动实现。不是吗? 标准库广泛地使用 typedef 来创建这样的平台无关类型：size_t，ptrdiff 和 fpos_t 就是其中的例子。此外，象 std::string 和 std::ofstream 这样的 typedef 还隐藏了长长的，难以理解的模板特化语法，例如：basic_string<char, char_traits<char>，allocator<char>> 和 basic_ofstream<char, char_traits<char>>。
用途一：
定义一种类型的别名，而不只是简单的宏替换。可以用作同时声明指针型的多个对象。比如：
char* pa, pb; // 这多数不符合我们的意图，它只声明了一个指向字符变量的指针，
// 和一个字符变量；
以下则可行：
typedef char* pchar; // 一般用大写
pchar pa, pb; // 可行，同时声明了两个指向字符变量的指针
虽然：
char *pa, *pb;
也可行，但相对来说没有用typedef的形式直观，尤其在需要大量指针的地方，typedef的方式更省事。
用途二：
用在旧的c的代码中（具体多旧没有查），帮助struct。以前的代码中，声明struct新对象时，必须要带上struct，即形式为： struct 结构名 对象名，如：
struct tagpoint1
{
int x;
int y;
};
struct tagpoint1 p1;
而在c++中，则可以直接写：结构名 对象名，即：
tagpoint1 p1;
估计某人觉得经常多写一个struct太麻烦了，于是就发明了：
typedef struct tagpoint
{
int x;
int y;
}point;
point p1; // 这样就比原来的方式少写了一个struct，比较省事，尤其在大量使用的时候
或许，在c++中，typedef的这种用途二不是很大，但是理解了它，对掌握以前的旧代码还是有帮助的，毕竟我们在项目中有可能会遇到较早些年代遗留下来的代码。
用途三：
用typedef来定义与平台无关的类型。
比如定义一个叫 real 的浮点类型，在目标平台一上，让它表示最高精度的类型为：
typedef long double real;
在不支持 long double 的平台二上，改为：
typedef double real;
在连 double 都不支持的平台三上，改为：
typedef float real;
也就是说，当跨平台时，只要改下 typedef 本身就行，不用对其他源码做任何修改。
标准库就广泛使用了这个技巧，比如size_t。
另外，因为typedef是定义了一种类型的新别名，不是简单的字符串替换，所以它比宏来得稳健（虽然用宏有时也可以完成以上的用途）。
用途四：
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：
1. 原声明：int *(*a[5])(int, char*);
变量名为a，直接用一个新别名pfun替换a就可以了：
typedef int *(*pfun)(int, char*);
原声明的最简化版：
pfun a[5];
2. 原声明：void (*b[10]) (void (*)());
变量名为b，先替换右边部分括号里的，pfunparam为别名一：
typedef void (*pfunparam)();
再替换左边的变量b，pfunx为别名二：
typedef void (*pfunx)(pfunparam);
原声明的最简化版：
pfunx b[10];
3. 原声明：doube(*)() (*e)[9];
变量名为e，先替换左边部分，pfuny为别名一：
typedef double(*pfuny)();
再替换右边的变量e，pfunparamy为别名二
typedef pfuny (*pfunparamy)[9];
原声明的最简化版：
pfunparamy e;
理解复杂声明可用的“右左法则”：
从变量名看起，先往右，再往左，碰到一个圆括号就调转阅读的方向；括号内分析完就跳出括号，还是按先右后左的顺序，如此循环，直到整个声明分析完。举例：
int (*func)(int *p);
首先找到变量名func，外面有一对圆括号，而且左边是一个*号，这说明func是一个指针；然后跳出这个圆括号，先看右边，又遇到圆括号，这说明(*func)是一个函数，所以func是一个指向这类函数的指针，即函数指针，这类函数具有int*类型的形参，返回值类型是int。
int (*func[5])(int *);
func右边是一个[]运算符，说明func是具有5个元素的数组；func的左边有一个*，说明func的元素是指针（注意这里的*不是修饰func，而是修饰func[5]的，原因是[]运算符优先级比*高，func先跟[]结合）。跳出这个括号，看右边，又遇到圆括号，说明func数组的元素是函数类型的指针，它指向的函数具有int*类型的形参，返回值类型为int。
也可以记住2个模式：
type (*)(....)函数指针
type (*)[]数组指针
第二、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。比如：
先定义：
typedef char* pstr;
然后：
int mystrcmp(const pstr, const pstr);
const pstr实际上相当于const char*吗？不是的，它实际上相当于char* const。
原因在于const给予了整个指针本身以常量性，也就是形成了常量指针char* const。
简单来说，记住当const和typedef一起出现时，typedef不会是简单的字符串替换就行。
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，如：
typedef static int int2; //不可行
编译将失败，会提示“指定了一个以上的存储类”。
第三、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 string[4] = "abc";
const char *p1 = string;
const pstr p2 = string;
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char *的变量p2为只读，因此p2++错误。
第四部分资料：使用 typedef 抑制劣质代码
摘要：typedef 声明有助于创建平台无关类型，甚至能隐藏复杂和难以理解的语法。不管怎样，使用 typedef 能为代码带来意想不到的好处，通过本文你可以学习用 typedef 避免缺欠，从而使代码更健壮。
typedef 声明，简称 typedef，为现有类型创建一个新的名字。比如人们常常使用 typedef 来编写更美观和可读的代码。所谓美观，意指 typedef 能隐藏笨拙的语法构造以及平台相关的数据类型，从而增强可移植性和以及未来的可维护性。本文下面将竭尽全力来揭示 typedef 强大功能以及如何避免一些常见的陷阱。
q：如何创建平台无关的数据类型，隐藏笨拙且难以理解的语法?
a： 使用 typedefs 为现有类型创建同义字。
定义易于记忆的类型名
typedef 使用最多的地方是创建易于记忆的类型名，用它来归档程序员的意图。类型出现在所声明的变量名字中，位于 ''typedef'' 关键字右边。例如：
typedef int size;此声明定义了一个 int 的同义字，名字为 size。注意 typedef 并不创建新的类型。它仅仅为现有类型添加一个同义字。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 还可以掩饰符合类型，如指针和数组。例如，你不用象下面这样重复定义有 81 个字符元素的数组：
char line[81];char text[81];定义一个 typedef，每当要用到相同类型和大小的数组时，可以这样：
typedef char line[81]; line text, secondline;getline(text);同样，可以象下面这样隐藏指针语法：
typedef char * pstr;int mystrcmp(pstr, pstr);这里将带我们到达第一个 typedef 陷阱。标准函数 strcmp()有两个‘const char *'类型的参数。因此，它可能会误导人们象下面这样声明 mystrcmp()：
int mystrcmp(const pstr, const pstr); 这是错误的，按照顺序，‘const pstr'被解释为‘char * const'（一个指向 char 的常量指针），而不是‘const char *'（指向常量 char 的指针）。这个问题很容易解决：
typedef const char * cpstr; int mystrcmp(cpstr, cpstr); // 现在是正确的记住：不管什么时候，只要为指针声明 typedef，那么都要在最终的 typedef 名称中加一个 const，以使得该指针本身是常量，而不是对象。
代码简化
上面讨论的 typedef 行为有点像 #define 宏，用其实际类型替代同义字。不同点是 typedef 在编译时被解释，因此让编译器来应付超越预处理器能力的文本替换。例如：
typedef int (*pf) (const char *, const char *);这个声明引入了 pf 类型作为函数指针的同义字，该函数有两个 const char * 类型的参数以及一个 int 类型的返回值。如果要使用下列形式的函数声明，那么上述这个 typedef 是不可或缺的：
pf register(pf pf);register() 的参数是一个 pf 类型的回调函数，返回某个函数的地址，其署名与先前注册的名字相同。做一次深呼吸。下面我展示一下如果不用 typedef，我们是如何实现这个声明的：
int (*register (int (*pf)(const char *, const char *))) (const char *, const char *); 很少有程序员理解它是什么意思，更不用说这种费解的代码所带来的出错风险了。显然，这里使用 typedef 不是一种特权，而是一种必需。持怀疑态度的人可能会问：“ok，有人还会写这样的代码吗？”，快速浏览一下揭示 signal()函数的头文件 <csinal>，一个有同样接口的函数。
typedef 和存储类关键字（storage class specifier）
这种说法是不是有点令人惊讶，typedef 就像 auto，extern，mutable，static，和 register 一样，是一个存储类关键字。这并是说 typedef 会真正影响对象的存储特性；它只是说在语句构成上，typedef 声明看起来象 static，extern 等类型的变量声明。下面将带到第二个陷阱：
typedef register int fast_counter; // 错误编译通不过。问题出在你不能在声明中有多个存储类关键字。因为符号 typedef 已经占据了存储类关键字的位置，在 typedef 声明中不能用 register（或任何其它存储类关键字）。
促进跨平台开发
typedef 有另外一个重要的用途，那就是定义机器无关的类型，例如，你可以定义一个叫 real 的浮点类型，在目标机器上它可以i获得最高的精度：
typedef long double real; 在不支持 long double 的机器上，该 typedef 看起来会是下面这样：
typedef double real; 并且，在连 double 都不支持的机器上，该 typedef 看起来会是这样： 、
typedef float real; 你不用对源代码做任何修改，便可以在每一种平台上编译这个使用 real 类型的应用程序。唯一要改的是 typedef 本身。在大多数情况下，甚至这个微小的变动完全都可以通过奇妙的条件编译来自动实现。不是吗? 标准库广泛地使用 typedef 来创建这样的平台无关类型：size_t，ptrdiff 和 fpos_t 就是其中的例子。此外，象 std::string 和 std::ofstream 这样的 typedef 还隐藏了长长的，难以理解的模板特化语法，例如：basic_string<char, char_traits<char>，allocator<char>> 和 basic_ofstream<char, char_traits<char>>。