Typedef

在C和C++程式語言中，typedef是一個關鍵字。它用來對一個資料類型取一個別名，目的是為了使原始碼更易於閱讀和理解。它通常用於簡化宣告複雜的類型組成的結構，但它也常常在各種長度的整數資料型別中看到，例如size_t和time_t。

語法

typedef的語法是 : typedef typedeclaration;^[1]

創建 Length 作為 int 的別名 :

typedef int Length;

創建 PFI 作為一個指向「一個擁有兩個 char * 當作參數並回傳 int 的函式」的指標的別名

typedef int (*PFI)(char *, char *);

使用範例

創建一個具有特別意義的資料型別

typedef會被用來指定一種資料型別的意義。

例如 : 以下示範一個普通的宣告，速度及分數都被宣告為int

int current_speed ; 
int high_score ; 

void congratulate(int your_score) 
{ 
    if (your_score > high_score) 
        ...

通過typedef來指定新的資料型別的意義:

typedef int km_per_hour ;
typedef int points ;

km_per_hour current_speed ;  //"km_per_hour" is synonymous with "int" here,
points high_score ;          //and thus, the compiler treats our new variables as integers.


void congratulate(points your_score) {
    if (your_score > high_score)
        ...

前面兩段程式碼運作狀況一樣，但是使用typedef的第二段程式碼更清楚的表示了兩個變數(score和speed)，雖然資料型別都是int，卻是各自代表不同的意義，且他們的資料並不相容。但請注意，其清楚的表示不同意義只是對於工程師而言，C/C++的編譯器認為兩個變數都是int時，並不會顯示警告或錯誤，如: 以下程式碼，使用宣告為速度的變數作為congratulate函式的參數 :

void foo() 
{ 
    km_per_hour km100 = 100; 
    congratulate(km100);

但是，雖然在上面的程式碼中，編譯器認為"km_per_hour"等於int，但在使用前綴 unsigned, long, signed時，兩者並不能互換使用。

void foo() {
    unsigned int a;         // Okay
    unsigned km_per_hour b; // Compiler complains
    long int c;             // Okay
    long km_per_hour d;     // Compiler complains

另一个例子：

int coxes;
int jaffa;
...
coxes++;
...
if (jaffa == 10)
...

現在來看以下程式碼：

typedef int Apple;
typedef int Orange;
Apple coxes;
Orange jaffa;
...
coxes++;
...
if (jaffa == 10)
...

這兩段程式碼都做同樣的一件事。第二個例子使用了 typedef，使其更易於了解將要進行什麼。也就是一個變數包含關於蘋果的資訊，而另一個包含關於橘子的資訊。

簡化宣告語法

struct var {
    int data1;
    int data2;
    char data3;
};

此處使用者定義一個資料類型 var。

像這樣建立一個 var 類型的變數，程式碼必須寫為（注意，在 C++ 中宣告一個 struct 時，同時也隱含了 typedef，C 則沒有）：

struct var a;

在例子的最末處加入一行語句：

typedef struct var newtype;

現在要建立類型 var 的變數時，程式碼可以寫為：

newtype a;

這樣就更容易閱讀了，因為不用再為每一個 var 類型的變數加上關鍵字 struct。

也可以給陣列使用 typedef 宣告。

typedef BaseType NewType [arrSize];

這樣就可以在宣告一個 BaseType 類型和 arrSize 大小的新陣列時，將程式碼寫為：

NewType array;

與陣列一起使用

typedef可以簡單的跟陣列一起使用。例如 :

typedef char arrType[6];    // type name: arrType
                            // new type: char[6]

arrType arr={1,2,3,4,5,6};  // same as: char arr[6]={1,2,3,4,5,6}

arrType *pArr;              // same as: char (*pArr)[6];

在這裡，arrType是char[6]的別稱。而arrType *pArr;則表示pArr是一個指向儲存char[6]型別記憶體的指標。

與指標一起使用

可以使用typedef來定義一個新的指標型別 :

typedef int *intptr;   // type name: intptr
                       // new type: int*

intptr ptr;            // same as: int *ptr

在上面那段程式碼中，intptr是一個指標型態int*的新的別名。intptr ptr;宣告了一個變數(ptr)，其資料型別是int*。如此一來ptr就是一個可以指向一段儲存int資料的記憶體的指標了。使用typedef來定義一個新的指標型別有時候會造成一些困惑 :

typedef int *intptr;

intptr cliff, allen;        // both cliff and allen are int* type

intptr cliff2, *allen2;     // cliff2 is int* type, but allen2 is int** type
                            // same as: intptr cliff2;
                            //          intptr *allen2;

在上面的程式碼中,ntptr cliff, allen;表示宣告兩個變數，其資料型別是int*，而intptr *allan2則使allen2的型別成為int**

與結構指標一起使用

Typedef可以跟結構體指標一起使用。如下 :

struct Node {
    int data;
    struct Node *nextptr;
};

使用typedef可以改寫成如下 :

typedef struct Node Node;
struct Node {
    int data;
    Node *nextptr;
};

在C語言中，可以在一行中宣告複數的變數，不管其是不是指標。不管如何，如果你要宣告指標，必須在每個變數前面加上星號。在下面的程式碼中，工程師可能會以為errptr是一個指標，這個可能會引起一些錯誤。

struct Node *startptr, *endptr, *curptr, *prevptr, errptr, *refptr;

如果你用typedef定義一個Node *，這可以保證所有的變數都是一個指向一個structure type的指標。

typedef struct Node* NodePtr;
...
NodePtr startptr, endptr, curptr, prevptr, errptr, refptr;

與函式指標一起使用

先看看以下這段尚未使用typedef的程式碼：

int do_math(float arg1, int arg2) {
    return arg2;
}

int call_a_func(int (*call_this)(float, int)) {
    int output = call_this(5.5, 7);
    return output;
}

int final_result = call_a_func(&do_math);

這段程式碼可以被改寫成如下：

typedef int (*MathFunc)(float, int);

int do_math(float arg1, int arg2) {
    return arg2;
}

int call_a_func(MathFunc call_this) {
    int output = call_this(5.5, 7);
    return output;
}

int final_result = call_a_func(&do_math);

在這裡，MathFunc是一個指標，指向一個回傳int並以一個float和一個int作為參數使用的函式。當一個函式被當作參數使用時，如果少了typedef它可能會變得難以了解。以下是signal(3)(來自FreeBSD)的函數原型：

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

上面宣告的函式相當的神祕，因為它沒有清楚的顯示它以什麼函式當作參數，或回傳了什麼資料型別。一個初心者工程師甚至可能以為它接收一個int作為參數，並不回傳任何東西。但它其實接收了一個int和一個function pointer作為參數，並回傳了一個function pointer。它可以被改寫成以下程式碼：

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

用來型別轉換

typedef同時可以用來類型轉換。例如：

typedef int (*funcptr)(double);         // pointer to function taking a double returning int
funcptr x = (funcptr) NULL;             // C or C++
funcptr y = funcptr(NULL);              // C++ only
funcptr z = static_cast<funcptr>(NULL); // C++ only

左側，funcptr用來宣告變數；右側，funcptr則用來轉換值的型態。如果少了typedef，替換使用宣告語法和型別轉換語法是幾乎不能做到的。例如：

void *p = NULL;
int (*x)(double)  = (int (*)(double)) p; // This is legal
int (*)(double) y = (int (*)(double)) p; // Left-hand side is not legal
int (*z)(double)  = (int (*p)(double));  // Right-hand side is not legal

外部連結

Cprogramming.com（页面存档备份，存于互联网档案馆） - 詳細的討論

參照

^ typedef specifier. cppreference.com. [18 June 2016]. （原始内容存档于2018-03-10）.

[1] typedef specifier. cppreference.com. [18 June 2016]. （原始内容存档于2018-03-10）.

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