【C言語】 typedefの使い方入門｜例で理解する型定義・構造体・関数ポインタ

typedef 元の型 別名;

typedef int MyInt;  // int型にMyIntという別名をつける

#include <stdio.h>

// int型にMyIntという別名を定義
typedef int MyInt;

// unsigned long型にSizeという別名を定義
typedef unsigned long Size;

// double型にTemperatureという別名を定義
typedef double Temperature;

int main(void) {
    MyInt count = 10;          // int count = 10; と同じ
    Size buffer_size = 1024;   // unsigned long buffer_size = 1024; と同じ
    Temperature temp = 36.5;   // double temp = 36.5; と同じ

    printf("count = %d\n", count);
    printf("buffer_size = %lu\n", buffer_size);
    printf("temp = %.1f\n", temp);

    return 0;
}

#include <stdio.h>

// char *型にStringという別名を定義
typedef char * String;

int main(void) {
    // Stringは「char *」の別名
    String s1 = "Hello";
    String s2 = "World";

    printf("%s %s\n", s1, s2);

    // 通常のポインタ宣言と混在させることも可能
    char *p = s1;
    printf("p = %s\n", p);

    return 0;
}

#include <stdio.h>

// char * の別名をStringとして定義
typedef char * String;

int main(void) {
    const String s = "Hello";

    // sは「ポインタがconst」なのか「文字列がconst」なのか？
    printf("%s\n", s);

    return 0;
}

typedef const char * ConstString;  // 「const char *」に別名をつける

// パターン1: structタグを使う
struct Point {
    int x;
    int y;
};

struct Point p1;  // struct Point を毎回書く

// パターン2: typedefで別名をつける
typedef struct {
    int x;
    int y;
} Point;

Point p2;         // struct を書かずに Point だけでOK

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

#include <stdio.h>

// ユーザー情報を表す構造体を定義し、Userという別名をつける
typedef struct {
    int  id;
    char name[32];
    int  age;
} User;

// 座標を表す構造体
typedef struct {
    double x;
    double y;
} Point;

// 長方形を表す構造体
typedef struct {
    Point left_top;
    Point right_bottom;
} Rect;

void print_user(const User *u) {
    printf("User(id=%d, name=%s, age=%d)\n", u->id, u->name, u->age);
}

int main(void) {
    User u = {1, "Alice", 20};
    Point p = {10.0, 20.0};
    Rect  r = {{0.0, 0.0}, {100.0, 50.0}};

    print_user(&u);

    printf("Point(%.1f, %.1f)\n", p.x, p.y);
    printf("Rect left_top (%.1f, %.1f)\n",  r.left_top.x,  r.left_top.y);
    printf("Rect right_bottom (%.1f, %.1f)\n",
           r.right_bottom.x, r.right_bottom.y);

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// リストのノードを表す構造体
typedef struct Node {
    int value;
    struct Node *next;
} Node;

// Node* に NodePtr という別名をつける
typedef Node * NodePtr;

// 新しいノードを作成する関数
NodePtr create_node(int value) {
    NodePtr node = (NodePtr)malloc(sizeof(Node));
    if (node == NULL) {
        return NULL;
    }
    node->value = value;
    node->next  = NULL;
    return node;
}

// リストをたどって値を表示する関数
void print_list(NodePtr head) {
    for (NodePtr cur = head; cur != NULL; cur = cur->next) {
        printf("%d ", cur->value);
    }
    printf("\n");
}

int main(void) {
    NodePtr head = create_node(1);
    head->next   = create_node(2);
    head->next->next = create_node(3);

    print_list(head);

    // 本来はfreeで解放が必要(今回は説明を簡略化)
    return 0;
}

#include <stdio.h>

// 住所を表す構造体
typedef struct {
    char prefecture[32];
    char city[32];
    char street[64];
} Address;

// ユーザー情報を表す構造体(中にAddressを含む)
typedef struct {
    int     id;
    char    name[32];
    Address address;  // ネストした構造体をメンバとして持つ
} User;

void print_user(const User *u) {
    printf("id: %d\n", u->id);
    printf("name: %s\n", u->name);
    printf("address: %s %s %s\n",
           u->address.prefecture,
           u->address.city,
           u->address.street);
}

int main(void) {
    User u = {
        1,
        "Bob",
        {"Tokyo", "Shinjuku", "1-2-3"}
    };

    print_user(&u);

    return 0;
}

int (*func)(int, int);

#include <stdio.h>

// 2つのintを受け取ってintを返す関数型にCalcFuncという別名をつける
typedef int (*CalcFunc)(int, int);

// 足し算をする関数
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

// 掛け算をする関数
int mul(int a, int b) {
    return a * b;
}

// CalcFunc型の関数ポインタを引数にとる関数
int apply(CalcFunc func, int x, int y) {
    return func(x, y);  // 渡された関数を呼び出す
}

int main(void) {
    CalcFunc f;     // 関数ポインタ変数

    f = add;
    printf("add: %d\n", apply(f, 2, 3));  // 2 + 3 = 5

    f = mul;
    printf("mul: %d\n", apply(f, 2, 3));  // 2 * 3 = 6

    return 0;
}

#include <stdio.h>

// コールバック関数の型
// intを1つ受け取り、戻り値なし(void)の関数ポインタ
typedef void (*VisitFunc)(int value);

// 配列の全要素に対してコールバック関数を呼び出す
void for_each(int *array, int size, VisitFunc visitor) {
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        visitor(array[i]);  // 渡されたコールバックを実行
    }
}

// コールバック関数の例1: 値を表示する
void print_value(int value) {
    printf("value: %d\n", value);
}

// コールバック関数の例2: 2倍にして表示する
void print_double(int value) {
    printf("double: %d\n", value * 2);
}

int main(void) {
    int data[] = {1, 2, 3};
    int size   = sizeof(data) / sizeof(data[0]);

    // 1つ目のコールバック
    for_each(data, size, print_value);

    // 2つ目のコールバック
    for_each(data, size, print_double);

    return 0;
}

#include <stdio.h>

// 引数なし・戻り値なしの処理関数を表す型
typedef void (*Handler)(void);

// いくつかの処理関数を定義
void handle_start(void) {
    printf("Start\n");
}

void handle_stop(void) {
    printf("Stop\n");
}

void handle_pause(void) {
    printf("Pause\n");
}

int main(void) {
    // Handler型の配列として宣言
    Handler handlers[] = {
        handle_start,  // index 0
        handle_stop,   // index 1
        handle_pause   // index 2
    };

    int command;

    printf("0: start, 1: stop, 2: pause\n");
    printf("command? ");
    if (scanf("%d", &command) != 1) {
        return 1;
    }

    if (command >= 0 && command < 3) {
        // コマンドに対応する関数を呼び出す
        handlers[command]();
    } else {
        printf("Unknown command\n");
    }

    return 0;
}

// typedefを使わない場合の配列宣言例
void (*handlers2[])(void) = { handle_start, handle_stop, handle_pause };