typedef和#define 详解

typedef语句是在编译过程中被解析的，而#define是在编译之前的预处理过程中被解析的。#define所进行的只是对自定义别名的简单替换，
　　而typedef则要灵活得多。总的来说，typedef可以做到#define所能做的所有事情，而且可以做得更好。
#define比较特别的一点是它可以用一个自定义的符号名去代替一个value并且可以定义一个类似于函数的宏，而typedef不可以。
　　但是在C++中并不推荐这么做，因为这些行为会导致许多难以察觉的问题，一般用const常量和inline函数来实现#define的这种功能。
现在来看一下typedef和#define的重要区别：
首先，typedef可以看作是是基于基本类型创建了一种新的复合(或是简单)类型，它自定义的名字有着类型名(如int)所有的特点，
　　而#define只是简单的符号替换。如下例所示：
#define dmyint int*
typedef int* tmyint;
tmyint a,b;
dmyint c,d;
上面这个程序片段中的a，b，c都是int型的指针，而d则是int型的变量。因为上面a，b，c，d的定义展开后如下：
int *a, *b; 
int* c,d;
从这个例子可以清楚地看到typedef的灵活性。
     其次，typedef常常用于某些复杂类型的化简，而#define不可。如：
typedef char (*func)(int, char);
char test(int k, char c){…} 
func f=test;
在这段程序中，typedef可以看作是创建了一个新的类型：一个指向返回值为char型，参数为int和char型的函数的指针。
注：实际上，typedef并不能创建新的类型，但是由于它定义的符号会进入编译器的符号表，所以事实上具有类型的所有外在特征，
为了方便起见，在本文中简单地用新类型来描述。

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;
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。
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。
答案与分析
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。
#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)；
}
以下程序的输出结果是: 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++;
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。
（注：关于const的限定内容问题，在本系列第二篇有详细讲解）。
#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. doube(*)() (*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。
（注：如果你对有些变量的声明语法感到难以理解，请参阅本系列第十篇的相关内容）。
>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. doube(*)() (*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doube(*)() (*pa)[9];
pFunParam pa;