C语言中typedef和#define的区别及使用场景是什么？

C语言中typedef和#define的区别及使用场景是什么？

核心区别：

1. 处理阶段

   • #define: 预处理器阶段，文本替换
   • typedef: 编译器阶段，类型别名

2. 作用域

   • #define: 全局作用域，从定义点到文件末尾
   • typedef: 遵循正常作用域规则

3. 类型检查

   • #define: 无类型检查，纯文本替换
   • typedef: 有类型检查，编译器验证

4. 调试支持

   • #define: 调试时显示原始代码
   • typedef: 调试时显示别名类型

使用场景对比：

1. 类型别名

   c
   // typedef - 推荐
   typedef unsigned int uint32_t;
   uint32_t value = 100;
   
   // #define - 不推荐
   #define uint32_t unsigned int
   uint32_t value = 100;

2. 函数指针

   c
   // typedef - 清晰易读
   typedef int (*CompareFunc)(const void*, const void*);
   CompareFunc compare = my_compare;
   
   // #define - 难以理解
   #define CompareFunc int (*)(const void*, const void*)
   CompareFunc compare = my_compare;

3. 结构体

   c
   // typedef - 简洁
   typedef struct {
       int x;
       int y;
   } Point;
   
   Point p1 = {10, 20};
   
   // #define - 不适用

4. 数组类型

   c
   // typedef - 类型安全
   typedef int Array10[10];
   Array10 arr1, arr2;
   
   // #define - 可能导致意外行为
   #define Array10 int[10]
   Array10 arr1, arr2;  // 只有arr2是数组

#define 的优势场景：

1. 常量定义

   c
   #define MAX_SIZE 100
   #define PI 3.14159
   #define VERSION "1.0.0"

2. 条件编译

   c
   #ifdef DEBUG
       #define LOG(x) printf x
   #else
       #define LOG(x)
   #endif

3. 宏函数

   c
   #define SQUARE(x) ((x) * (x))
   #define MIN(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
   #define ARRAY_SIZE(arr) (sizeof(arr) / sizeof((arr)[0]))

typedef 的优势场景：

1. 提高代码可读性

   c
   typedef unsigned long long ull;
   typedef struct Node* NodePtr;

2. 跨平台兼容性

   c
   #ifdef _WIN64
       typedef __int64 intptr_t;
   #else
       typedef long intptr_t;
   #endif

3. 回调函数类型

   c
   typedef void (*Callback)(int result);
   void register_callback(Callback cb);

常见陷阱：

1. 宏的副作用

   c
   #define SQUARE(x) ((x) * (x))
   int i = 2;
   int result = SQUARE(i++);  // 未定义行为

2. 宏的括号问题

   c
   #define MUL(a, b) a * b
   int result = MUL(2 + 3, 4);  // 结果是14，不是20

3. typedef 不能用于数组初始化

   c
   typedef int IntArray[10];
   IntArray arr = {1, 2, 3};  // 错误
   int arr[10] = {1, 2, 3};   // 正确