分类： LINUX
2011-05-26 19:53:45
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C语言语法简单，但内涵却博大精深；如果在学习时只是止步于表面，那么往往后期会遇到很多困难。typedef是C语言中一个很好用的工
具，大量存在于已有代码中，特别值得一提的是：C++标准库实现中更是对typedef有着大量的使用。但很多初学者对其的理解仅局限于：typedef
用来定义一个已有类型的"别名(alias)"。正是因为有了这样的理解，才有了后来初学者在typedef int myint和typedef
myint
int之间的犹豫不决。很多国内大学的C语言课之授课老师也都是如是说的，或者老师讲的不够透彻，导致学生们都是如是理解的。我这里想结合C语言标准文档
以及一些代码实例，也说说typedef。
int *p;
这样的代码是C语言中最最基础的一个语句了，大家都知道这个语句声明了一个变量p，其类型是指向整型的指针(pointer to int)；如果在这个声明的前面加上一个typedef后，整个语义(semantics)又会是如何改变的呢？
typedef int *p;
我
们先来看看C99标准中关于typedef是如何诠释的？C99标准中这样一小段精辟的描述："In a declaration whose
storage-class specifier is typedef, each declarator defines an
identifier to be a typedef name that denotes the type specified for the
identifier in the way described in xx"。
参照这段描述，并拿typedef int
*p作为例子来理解：在一个声明中，如果有存储类说明符typedef的修饰，标识符p将被定义为了一个typedef name，这个typedef
name表示(denotes)一个类型，什么类型呢？就是int
*p这个声明(declarator)中标识符(indentifier)p的类型(int*)。
再比对一下两个声明：
int *p;
typedef int *p;
是
不是有点"茅舍顿开"的感觉，int *p中, p是一个变量，其类型为pointer to int；在int
*p前面增加一个typedef后，p变为一个typedef-name，这个typedef-name所表示的类型就是int
*p声明式中p的类型(int*)。说句白话，typedef让p去除了普通变量的身份，摇身一变，变成了p的类型的一个typedef-name了。
为
了巩固上面的理解，我们再来看看"C语言参考手册(C: A Reference
Manual)"中的说法：任何declarator(如typedef int
*p)中的indentifier(如p)定义为typedef-name，
其(指代p)表示的类型是declarator为正常变量声明(指代int
*p)的那个标识符(指代p)的类型(int*)。有些绕嘴，不过有例子支撑：
[例1]
typedef double MYDOUBLE;
分析:
去掉typedef ，得到正常变量声明=> double MYDOUBLE;
变量MYDOUBLE的类型为double;
=> "typedef double MYDOUBLE"中MYDOUBLE是类型double的一个typedef-name。
MYDOUBLE d; <=> d是一个double类型的变量
[例2]
typedef double *Dp;
分析:
去掉typedef ，得到正常变量声明=> double *Dp;
变量Dp的类型为double*，即pointer to double;
=> "typedef double *Dp"中Dp是类型double*的一个typedef-name。
Dp dptr; <=> dptr是一个pointer to double的变量
[例3]
typedef int* Func(int);
分析:
去掉typedef ，得到正常变量声明=> int* Func(int);
变量Func的类型为一个函数标识符，该函数返回值类型为int*，参数类型为int;
=> "typedef int* Func(int)"中Func是函数类型(函数返回值类型为int*，参数类型为int)的一个typedef-name。
Func *fptr; <=> fptr是一个pointer to function with one int parameter, returning a pointer to int
Func f; 这样的声明意义就不大了。
[例4]
typedef int (*PFunc)(int);
分析:
去掉typedef ，得到正常变量声明=> int (*PFunc)(int);
变量PFunc的类型为一个函数指针，指向的返回值类型为int，参数类型为int的函数原型;
=> "typedef int (*PFunc)(int)"中PFunc是函数指针类型(该指针类型指向返回值类型为int，参数类型为int的函数)的一个typedef-name。
PFunc fptr; <=> fptr是一个pointer to function with one int parameter, returning int
[例5]
typedef int A[5];
分析:
去掉typedef ，得到正常变量声明 => int A[5];
变量A的类型为一个含有5个元素的整型数组；
=> "typedef int A[5]"中A是含有5个元素的数组类型的一个typedef-name。
A a = {3, 4, 5, 7, 8};
A b = { 3, 4, 5, 7, 8, 9}; /* 会给出Warning: excess elements in array initializer */
[例6]
typedef int (*A)[5]; (注意与typedef int* A[5]; 区分)
分析:
去掉typedef ，得到正常变量声明 => int (*A)[5];
变量A的类型为pointer to an array with 5 int elements；
=> "typedef int (*A)[5]"中A是"pointer to an array with 5 int elements"的一个typedef-name。
int c[5] = {3, 4, 5, 7, 8};
A a = &c;
printf("%d\n", (*a)[0]); /* output: 3 */
如果这样赋值：
int c[6] = {3, 4, 5, 7, 8, 9};
A a = &c; /* 会有Warning: initialization from incompatible pointer type */
[例7]
typedef struct _Foo_t Foo_t;
分析:
去掉typedef ，得到正常变量声明 => struct _Foo_t Foo_t;
变量Foo_t的类型为struct _Foo_t;
=> "typedef struct _Foo_t Foo_t"中Foo_t是"struct _Foo_t"的一个typedef-name。
[例8]
typedef struct { ... // } Foo_t;
分析:
去掉typedef ，得到正常变量声明 => struct { ... // } Foo_t;
变量Foo_t的类型为struct { ... // } ;
=>
"typedef struct { ... // } Foo_t "中Foo_t是"struct { ... //
}"的一个typedef-name。这里struct {...//}是一个无"标志名称(tag name)"的结构体声明。
[例9]
typedef struct { ... // } Foo_t[1];
分析：
去掉typedef ，得到正常变量声明 => struct { ... // } Foo_t[1];
变量Foo_t的类型为包含一个元素的struct { ... // }类别的数组类型;
=> 这样一来，Foo_t在typedef定义后实际上就变成了一个struct { ... // }数组类型。要问实际编程中会这么用typedef吗？你还别说，这还是C语言常用的一个小技巧，如果你有机会看到jmp_buf的类型定义，你就会发现jmp_buf在
很多系统实现中也是如此定义的，大约类似：typedef struct XX {...} jmp_buf[1];
这样做的目的大致是这样的：如果你在函数里定义了一个char
a[n]；那么a和&a作为参数传入某个函数时是等价的。看似传值，实则传址，在被调用函数中通过参数可直接修改数组a的元素的内容。另外这么做
的目的是否是为了让代码更符合某些人的口味我还不得而知。
参考资料：
1、"ISOIEC-98991999(E)--Programming Languages--C"之Page 123;
2、C语言参考手册(中文版) 之 Page 119
