C 中的 struct 和 typedef struct 之間的真正區別是什么？

Question

定義結構體有兩種主要方式：

struct triangle_s {
    int a,b,c;
};

和

typedef struct triangle_s {
    int a,b,c;
} triangle;

已經被問過很多次了，但每個答案都是關於在使用typedef變體時不必多次編寫struct 。 除了可以避免重復struct關鍵字之外，還有什么真正的區別嗎？ 我聽說你永遠不應該在 C 中使用typedef變體，但沒有人說為什么。

Answer 1

沒有區別， typedef只是刪除了使用struct前綴變量聲明的要求。

默認情況下是否使用typedef結構是一場宗教戰爭，主要是由手頭有太多時間的人進行的。 在現有代碼庫中工作時，您應該執行編碼標准或周圍代碼所做的任何操作。 對於您自己的個人代碼，請隨心所欲。

Answer 2

沒有“typedef 結構”這樣的東西。

第一部分： struct類型

struct引入了一種結構，它是由一組命名成員組成的聚合數據類型。 （數組也是聚合，但它們由許多被索引的相同成員組成。聯合有一組成員名稱，但一次只能包含一個成員，因此它們不是聚合。您可能不需要我知道。）

結構類型通常有標簽，因此實際的類型名稱將類似於struct Triangle 。 標簽 ( Triangle ) 與標識符不在同一個命名空間中，因此使用也用於其他目的的標簽沒有問題。 有些人喜歡用_s和_u附加標簽，分別表示它們是結構或聯合標簽，但這不是我的風格； 我更喜歡在 CamelCase 中命名類型，對我來說，結構或聯合標記代表類型名。 但是當然您可以自由使用自己的約定。

如果您在程序中使用struct SomeTag ，您實際上是在聲明存在一個其標記為SomeTag的結構。 您不需要通過命名或描述結構的成員來填寫聲明，除非您需要在代碼中引用它們。 其成員尚未（尚未）聲明的結構稱為不完整的，但它仍然可以用作指針類型的一部分，因為 C 標准保證所有結構指針都具有相同的格式，而不管結構的內容如何。 （這並不使它們可以互換，但它確實意味着編譯器知道指針有多大。）從未定義其成員並且僅用作指針類型的目標的結構稱為opaque 。

您可以通過添加成員聲明塊來完成結構的聲明。 所以

struct Triangle {
    int a,b,c;
};

首先聲明存在一個名稱為struct Triangle ，然后通過聲明三個都是int的命名成員來填充該結構的定義。

順便說一下，聯合聲明和定義都非常相似。

結構定義可以在聲明中使用，就好像它是一個類型名稱一樣。 或者換句話說，您可以聲明結構類型的標記，立即填寫字段，然后聲明該類型的一個或多個變量：

struct Triangle { int a, b, c; } aTriangle, anotherTriangle;

這不是一種非常常見的風格，但重要的是要知道語法是可能的。

最后，定義一個結構而不給它一個標簽是合法的。 無標簽結構類型有一個怪癖：通常沒有兩種結構類型可以具有相同的標簽，但所有無標簽結構都是不同的。 這意味着您可以聲明一個結構類型，它實際上沒有名稱，並且不同於任何其他結構類型，甚至是具有完全相同成員的結構類型。 如果您有一個只有一個實例（“單例”）的聚合，這可能會稍微有用，盡管我自己不會真正使用這種樣式。 但經過一小段彎路后，我們將看到此功能的另一種用途。

第二部分：類型別名

C 類型名稱可能非常復雜，因為它們可以由多個部分組成。 例如， const struct Triangle*[8]是一個包含八個成員的數組，每個成員都是一個指向不可修改的struct Triangle的指針。 double (*)(const struct Triangle*[8])是一個函數，它接受一個這樣的數組作為參數（或者，更准確地說，它接受一個指向這樣一個數組的第一個元素的指針，因為數組到指針衰變。但這在這里無關緊要。）

為了使復雜類型更易於使用，C 允許您為類型聲明別名。 別名使用typedef聲明，否則看起來與變量聲明完全一樣。 因此，例如，您可以聲明一個int類型的變量

int someNumber;

因此你可以為int類型聲明一個別名

typedef int someType;

類似地，您可以聲明一個包含八個指向const Triangle元素的指針的數組

const Triangle* eightSlices[8];

以完全相同的方式，您可以為此類數組的類型聲明一個名稱：

typedef const Triangle* EightSlices[8];

請注意，類型的名稱恰好位於對象名稱所在的位置，它可以位於聲明中間的某個位置。

第三部分：以上兩者合二為一

作為聲明類型別名的簡單示例，以下是為結構類型聲明別名的方法：

一個不完整的結構定義：

typedef struct Triangle Triangle;

或者一個完整的結構定義：

typedef struct Triangle {
   int a, b, c;
} Triangle;

或者兩者都分開（這些可以按任何順序進行）：

typedef struct Triangle Triangle;
struct Triangle {
    int a, b, c;
};

請記住，結構標記和其他標識符（例如類型別名）在不同的命名空間中，因此上面Triangle的兩種用法沒有沖突。 一些程序員覺得有必要區分它們，即使其中一個只能緊跟在struct之后使用，另一個不能在struct 。 其他人——我想你可以猜到我屬於這群人——發現故意為兩者使用相同的名稱很方便，依靠單詞struct的存在或不存在來讓我們知道它是類型別名還是一個標簽。 （而且，更常見的是，表明我們無意再次使用該標簽。）

所以，回到我的開場白：

沒有“typedef 結構”這樣的東西。

而且沒有。 我們這里有一個非常普通的struct ，聲明和定義。 我們有一個非常普通的類型別名，它為該struct提供了一個替代名稱。 就是這樣。

請注意，您可以為匿名類型（例如無標記結構類型）提供別名，之后該類型就不再是匿名的。 所以有些人會在上面的定義中省略標簽：

typedef struct {
    int a, b, c;
} Triangle;

這看起來很像上面提到的單例結構類型，但由於它是一種可以用於聲明多個實例的類型。 但我實際上並不推薦這種風格。

各自為政：一個可忽略的附錄

每個人都有自己的風格偏好，而這些偏好大多是有效的。 我們大多數人都參與過不止一個項目，而且由於每個項目都有自己的風格指南，我們需要學習如何在不同的項目中接受和使用不同的風格。 但是我認為我們中的大多數人都有一些我們覺得最舒服的風格，當我們為自己編寫代碼時（或者當我們開始一個項目以吸引准備符合我們的同事的意圖時，我們會恢復這種風格）風格）。 我上面使用的是我的風格。

事實上，我盡量避免使用壓縮聲明+定義+別名的語法，更喜歡上面顯示的兩個聲明版本：

typedef struct Triangle Triangle; /* type alias */
struct Triangle {
  int a, b, c;
};                                /* type definition */

我更喜歡這樣做的原因是它允許我使用自引用成員定義類型，例如鏈表和樹：

typedef struct TriangleList TriangleList;
struct TriangleList {
    Triangle      slice;
    TriangleList* next;
};

（如果我沒有對類型進行前向別名化，我將不得不將成員聲明為struct TriangleList* next;這會導致更難看的對齊。）

有時我最終會得到相互引用的類型，在這種情況下，我需要在任何結構定義之前將別名收集在一起。 這也可能是有利的，因為別名定義允許不透明地使用指向類型的指針，因此可以放置到根本不包含類型定義的公共標頭中。

但這只是我。 隨意忽略它。

Answer 3

定義結構體有兩種主要方式

不，只有一個：

struct triangle_s {
    int a,b,c;
}

. 這樣的定義可以出現在多種上下文中，包括但不限於您提供的兩種情況，但重要的是要了解您提供的兩種語句都不僅僅是結構定義。

不可否認，這個“更多”有點空洞：

 struct triangle_s { int a,b,c; };

它是結構類型和該類型的零對象的聲明。 在右大括號和分號之間有一個標識符列表，在這種特殊情況下它恰好是空的。 但也可能是這樣，例如：

struct triangle_s {
    int a,b,c;
} triangle;

，它定義了類型struct triangle_s並將triangle聲明為該類型的對象。 當然，這將我們引向第二個例子

typedef struct triangle_s { int a,b,c; } triangle;

，這與前面的完全相同，除了typedef關鍵字指示聲明的標識符是類型別名而不是對象標識符。 同樣，結構定義只是從struct關鍵字到關聯的右大括號的部分，請注意typedef可用於聲明任何類型的別名，而不僅僅是結構。

除了可以避免重復 struct 關鍵字之外，還有什么真正的區別嗎？

無論哪種方式，您都有struct triangle_s的定義，並且您可以以任何一種方式使用其類型名稱的該形式。 在后一種情況下，你也可以用triangle （無論它是在范圍內）作為一個別名struct triangle_s ，對於任何和一切可以由形式送達目的struct triangle_s ，在意義上沒有區別。 這就是typedef 。

我聽說你永遠不應該在 C 中使用 typedef 變體，但沒有人說為什么。

有些人從風格上反對第二種形式，因為它在同一個聲明中混合了兩種不同的東西——結構類型的定義和它的別名聲明。 這條推理線繼續說，如果你想要typedef ，那么你應該單獨聲明它：

struct triangle_s {
    int a,b,c;
};

typedef struct triangle_s triangle;

然而，這又是一個代碼風格問題，而不是功能問題。

關於typedef的使用，還有其他一些風格點，我個人對此有更強烈的感受。