為什么允許`typedef struct xx`？

Question

我正在閱讀《 現代C》這本書，很驚訝地發現以下代碼有效

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

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

但是，這本書沒有詳細介紹。 這是如何運作的？ 為什么main()中的point引用typedef因為struct point是在此之后定義的？

Answer 1

線typedef struct point point; 做兩件事：

• 它創建struct point的前向聲明
• 它為名為point struct point創建類型別名。

如果您需要在結構完全定義之前就知道其退出，則前向聲明很有用，例如：

typedef struct x X;

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

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

Answer 2

在定義struct foo { ... }之前，可以在許多地方使用struct foo 。 這稱為“不完整類型”。

這很有用，因為它使您可以定義抽象類型：

foo_header.h

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

這樣，庫的用戶可以使用結構指針和在這些指針上工作的函數，而無需了解結構的實際定義方式，這對於封裝非常有用。

它也用於遞歸類型：

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，因為它易於實現：要編譯使用struct foo *代碼，編譯器只需知道指針的大小即可。 它不在乎結構成員。

同樣，在您的typedef示例中，編譯器不需要知道結構的詳細信息即可為其創建類型別名。

Answer 3

之所以可行，是因為C具有多個名稱空間 ：

• 標簽（由消除歧義goto或尾隨: ）;
• struct ， enum和union標記名稱（由struct ， union或enum關鍵字消除歧義）：
• struct和union成員的名稱（由前導.或->消除歧義，每個struct或union類型都充當其自己的名稱空間，因此不同的struct和union類型可以使用相同的成員名稱）；
• 所有其他標識符（變量和函數名稱，typedef名稱，枚舉常量等）。

因此，您可以在同一代碼中使用與標簽相同的名稱，標簽名稱，成員名稱和常規標識符，並且編譯器可以區分它們：

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

此示例直接來自C標准的6.7.2.3節：

以下替代公式使用typedef機制：

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

它向前執行的操作將聲明struct，然后為其創建類型別名。