为什么允许`typedef struct xx`？

Question

我正在阅读《 现代C》这本书，很惊讶地发现以下代码有效

typedef struct point point;
struct point {
    int x;
    int y;
};

int main() {
   point p = { .x = 1, .y = 2 };
}

但是，这本书没有详细介绍。 这是如何运作的？ 为什么main()中的point引用typedef因为struct point是在此之后定义的？

Answer 1

线typedef struct point point; 做两件事：

• 它创建struct point的前向声明
• 它为名为point struct point创建类型别名。

如果您需要在结构完全定义之前就知道其退出，则前向声明很有用，例如：

typedef struct x X;

typedef struct y {
    int a;
    X *x;
} Y;

 struct x {
     int b;
     Y *y;
 };

Answer 2

在定义struct foo { ... }之前，可以在许多地方使用struct foo 。 这称为“不完整类型”。

这很有用，因为它使您可以定义抽象类型：

foo_header.h

struct foo;  // abstract
struct foo *foo_create(void);
void do_stuff_with(struct foo *);
void foo_destroy(struct foo *);

这样，库的用户可以使用结构指针和在这些指针上工作的函数，而无需了解结构的实际定义方式，这对于封装非常有用。

它也用于递归类型：

struct node {
    int data;
    struct node *next;  // struct node isn't defined yet!
};
// here the definition of struct node is complete

C支持它，因为它易于实现：要编译使用struct foo *代码，编译器只需知道指针的大小即可。 它不在乎结构成员。

同样，在您的typedef示例中，编译器不需要知道结构的详细信息即可为其创建类型别名。

Answer 3

之所以可行，是因为C具有多个名称空间 ：

• 标签（由消除歧义goto或尾随: ）;
• struct ， enum和union标记名称（由struct ， union或enum关键字消除歧义）：
• struct和union成员的名称（由前导.或->消除歧义，每个struct或union类型都充当其自己的名称空间，因此不同的struct和union类型可以使用相同的成员名称）；
• 所有其他标识符（变量和函数名称，typedef名称，枚举常量等）。

因此，您可以在同一代码中使用与标签相同的名称，标签名称，成员名称和常规标识符，并且编译器可以区分它们：

struct x { int x; }; // tag name, member name

void foo( struct x x ) // tag name, all other identifiers
{
  if ( x.x ) // all other identifiers, member name
    goto x;  // label name

  // do something here

  x: printf( "At label x\n" ); // label name
}

Answer 4

此示例直接来自C标准的6.7.2.3节：

以下替代公式使用typedef机制：

typedef struct tnode TNODE;
struct tnode {
 int count;
 TNODE *left, *right;
};
TNODE s, *sp;

它向前执行的操作将声明struct，然后为其创建类型别名。