typedef 和结构体变量的定义方法

首先请看程序：
#include<stdio.h> 
#include<string.h> 
#pragma pack(4) 

/*
struct 
{ 
int num ; 
char name[8]; 
char sex; 
double score[2]; 
}stu1; //方法一 只能在定义结构体时用一次，以后再也无法定义此结构体变量，缺乏灵活性。
*/

struct student 
{ 
int num ; 
char name[8]; 
char sex; 
double score[2]; 
}stu1; //方法二 此处定义结构体时，顺便定义了结构体变量。

/*
typedef struct student 
{ 
int num ; 
char name[8]; 
char sex; 
double score[2]; 
}stu; //方法三 注意：此处并非结构体变量，而是结构体类型(相当于人的小名，相当于struct student)。
*/

#pragma pack() 
int main( ) 
{ 
// student stu1; //方法二 (这里在C++中没有问题，在C语言中不可以，只能用下面方法定义)
// struct student stu1; //方法二 
// stu stu1; //方法三 
stu1.num=2001; 
strcpy(stu1.name,"张华"); 
stu1.sex='M'; 
stu1.score[0]=86.00; 
stu1.score[1]=92.2; 
printf("%d\t%s\t%c\t%f\t%f\n",stu1.num,stu1.name,stu1.sex,stu1.score[0],stu1.score[1]);
// if float score[2] and pack(8) or pack(4) will be 24 ,pack(2); will be 22 ,pack(1); will be 21
// and warning C4305: '=' : truncation from 'const double' to 'float' 
// if double score[2] and pack(8) or pack(4) will be 32 ,pack(2); will be 30 ,pack(1); will be 29
printf("%d\n",sizeof(struct student)); 
printf("%d\n",sizeof(char)); //1 
printf("%d\n",sizeof(int)); //4 
printf("%d\n",sizeof(long)); //4 
printf("%d\n",sizeof(float)); //4 
printf("%d\n",sizeof(double));//8 
return 0; 
} 


进入正文：
　代码简化, 促进跨平台开发的目的。
　typedef 行为有点像 #define 宏，用其实际类型替代同义字。

　不同点：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。

   另外，在C++中struct 的成员默认是公有的，而类的成员默认是私有的。struct 和 class 在其他方面是功能相当的。

用法一：

typedef int (*MYFUN)(int, int); 
这种用法一般用在给函数定义别名的时候
上面的例子定义MYFUN是一个函数指针, 函数类型是带两个int 参数, 返回一个int 。

在分析这种形式的定义的时候可以用下面的方法: 
先去掉typedef 和别名, 剩下的就是原变量的类型。
去掉typedef和MYFUN以后就剩:
int (*)(int, int)

用法二：
typedef给变量类型定义一个别名。

typedef struct
{ 
int a; 
int b; 
}MY_TYPE; 

这里把一个未命名结构直接取了一个叫MY_TYPE的别名, 这样如果你想定义结构的实例的时候就可以这样: 
MY_TYPE tmp;

第二种用法扩展：typedef原变量类型别名
简单的函数指针的用法

//形式1：返回类型（*函数名）（参数表）
char（*pFun)(int);
//typedef char(*pFun)(int) //跟上一行功能等同
/*typedef的功能是定义新的类型。第一句就是定义了一种PTRFUN的类型，并定义这种类型为指向某种函数的指针，这种函数以一个int为参数并返回char类型。*/
char glFun(int a){return;}
void main()
{
pFun =glFun;
(*pFun)(2);
}

第一行定义了一个指针变量pFun。它是一个指向某种函数的指针，这种函数参数是一个int类型，返回值是char类型。只有第一句我们还无法使用这个指针，因为我们还未对它进行赋值。
第二行定义了一个函数glFun()。该函数正好是一个以int为参数返回char的函数。我们要从指针的层次上理解函数------函数的函数名实际上就是一个指针，函数名指向该函数的代码在内存中的首地址。

1. 基本解释
　　typedef为C语言的关键字，作用是为一种数据类型定义一个新名字。这里的数据类型包括内部数据类型（int,char等）和自定义的数据类型（struct等）。
　　在编程中使用typedef目的一般有两个，一个是给变量一个易记且意义明确的新名字，另一个是简化一些比较复杂的类型声明。
　　至于typedef有什么微妙之处，请你接着看下面对几个问题的具体阐述。

2. typedef & 结构的问题
　　当用下面的代码定义一个结构时，编译器报了一个错误，为什么呢？莫非C语言不允许在结构中包含指向它自己的指针吗？请你先猜想一下，然后看下文说明：
　　typedef struct tagNode
　　{
　　char *pItem;
　　pNode pNext;
　　} *pNode;            //出错

　　答案与分析：
　　<1>、typedef的最简单使用
　　typedef long byte_4;
　　给已知数据类型long起个新名字，叫byte_4。
　　<2>、 typedef与结构结合使用
　　typedef struct tagMyStruct
　　{
　　int iNum;
　　long lLength;
　　} MyStruct;
　　这语句实际上完成两个操作：
　　1) 定义一个新的结构类型
　　struct tagMyStruct
　　{
　　int iNum;
　　long lLength;
　　};
　　分析：tagMyStruct称为“tag”，即“标签”，实际上是一个临时名字，struct 关键字和tagMyStruct一起，构成了这个结构类型，不论是否有typedef，这个结构都存在。
　　我们可以用struct tagMyStruct varName来定义变量，但要注意，使用tagMyStruct varName来定义变量是不对的，因为struct 和tagMyStruct合在一起才能表示一个结构类型（这是在C中，在C++中结构体相当于一个类，可以用tagMyStruct varName来定义变量）。
　　2) typedef为这个新的结构起了一个名字，叫MyStruct。
　　typedef struct tagMyStruct MyStruct;
　　因此，MyStruct实际上相当于struct tagMyStruct，我们可以使用MyStruct varName来定义变量。

　　下面再来分析这个错误：
　　C语言当然允许在结构中包含指向它自己的指针，我们可以在建立链表等数据结构的实现上看到无数这样的例子，上述代码的根本问题在于typedef的应用。
　　根据我们上面的阐述可以知道：新结构建立的过程中遇到了pNext域的声明，类型是pNode，要知道pNode表示的是类型的新名字，那么在类型本身还没有建立完成的时候，这个类型的新名字也还不存在，也就是说这个时候编译器根本不认识pNode。

　　解决这个问题的方法有多种：
　　1)、
　　typedef struct tagNode
　　{
　　char *pItem;
　　struct tagNode *pNext;
　　} *pNode;

　　2)、
　　typedef struct tagNode *pNode;
　　struct tagNode
　　{
　　char *pItem;
　　pNode pNext;
　　};
　　注意：在这个例子中，你用typedef给一个还未完全声明的类型起新名字。C语言编译器支持这种做法。

　　3)、规范做法：
　　struct tagNode
　　{
　　char *pItem;
　　struct tagNode *pNext;
　　};
　　typedef struct tagNode *pNode;

3. typedef & #define的问题
　　有下面两种定义pStr数据类型的方法，两者有什么不同？哪一种更好一点？

　　typedef char* pStr;
　　#define pStr char*;

　　答案与分析：
　　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。
　　上例中define语句必须写成 pStr2 s3, *s4; 这这样才能正常执行。

　　#define用法例子：
　　#define f(x) x*x
　　main( )
　　{
　　int a=6，b=2，c；
　　c=f(a) / f(b)；
　　printf("%d \\n"，c)；
　　}
　　以上程序的输出结果是: 36。

　　因为如此原因，在许多C语言编程规范中提到使用#define定义时，如果定义中包含表达式，必须使用括号，则上述定义应该如下定义才对：
　　#define f(x) (x*x)
　　当然，如果你使用typedef就没有这样的问题。

4. typedef & #define的另一例
　　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++;           //出错

　　答案与分析：
　　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。

　　#define与typedef引申谈
　　1) #define宏定义有一个特别的长处：可以使用 #ifdef ,#ifndef等来进行逻辑判断，还可以使用#undef来取消定义。
　　2) typedef也有一个特别的长处：它符合范围规则，使用typedef定义的变量类型其作用范围限制在所定义的函数或者文件内（取决于此变量定义的位置），而宏定义则没有这种特性。

5. typedef & 复杂的变量声明
　　在编程实践中，尤其是看别人代码的时候，常常会遇到比较复杂的变量声明,使用typedef作简化自有其价值，比如：
　　下面是三个变量的声明，我想使用typdef分别给它们定义一个别名，请问该如何做？

　　>1：int *(*a[5])(int, char*);
　　>2：void (*b[10]) (void (*)());
　　>3. double(*)() (*pa)[9];

　　答案与分析：

　　对复杂变量建立一个类型别名的方法很简单，你只要在传统的变量声明表达式里用类型名替代变量名，然后把关键字typedef加在该语句的开头就行了。

　　>1：int *(*a[5])(int, char*);
　　//pFun是我们建的一个类型别名
　　typedef int *(*pFun)(int, char*);
　　//使用定义的新类型来声明对象，等价于int* (*a[5])(int, char*);
　　pFun a[5];

　　>2：void (*b[10]) (void (*)());
　　//首先为上面表达式蓝色部分声明一个新类型
　　typedef void (*pFunParam)();
　　//整体声明一个新类型
　　typedef void (*pFun)(pFunParam);
　　//使用定义的新类型来声明对象，等价于void (*b[10]) (void (*)());
　　pFun b[10];

　　>3. double(*(*pa)[9])();
　　//首先为上面表达式蓝色部分声明一个新类型
　　typedef double(*pFun)();
　　//整体声明一个新类型
　　typedef pFun (*pFunParam)[9];
　　//使用定义的新类型来声明对象，等价于double(*(*pa)[9])();
　　pFunParam pa;

小例子：
#include <stdio.h> 
void main()
{
union V {
    struct X {
             unsigned char s1:2;//这种定义没看到过，帮忙解释一下
             unsigned char s2:3;
             unsigned char s3:3;
             } x;

     unsigned char c;
} v;

v.c = 100; // c不是字符吗？
printf("%d", v.x.s3); //v.x.s3=3，是怎么算的？
}

unsigned char s1:2;
位域，声明s1占用一个char的2个bit位

v.c = 100; 
c被声明为char，只是声明c的数据类型，赋值时不一定必须是字符

printf("%d", v.x.s3); 
c被赋值为100时，v在内存中值为0110 0100，s3占有8bit中高3bit，值为011，换算成十进制也就是3

实际上这个问题还蛮复杂的，和运行环境的bit序有关系，换一个bit序s3的值可能就完全不一样了。

unsigned char s1:2;//这种定义称为位字段（或称位域），:2意思是在内存中只占用两位，而不是标准char类型的8位