C语言语法简单，但内涵却博大精深；如果在学习时只是止步于表面，那么往往后期会遇到很多困难。typedef是C语言中一个很好用的工具，大量存在于已有代码中，特别值得一提的是：C++标准库实现中更是对typedef有着大量的使用。但很多初学者对其的理解仅局限于：typedef用来定义一个已有类型的”别名(alias)”。正是因为有了这样的理解，才有了后来初学者在typedef int myint和typedef myint int之间的犹豫不决。很多国内大学的C语言课之授课老师也都是如是说的，或者老师讲的不够透彻，导致学生们都是如是理解的。我这里想结合C语言标准文档以及一些代码实例，也说说typedef。

int    *p;
这样的代码是C语言中最最基础的一个语句了，大家都知道这个语句声明了一个变量p，其类型是指向整型的指针(pointer to int)；如果在这个声明的前面加上一个typedef后，整个语义(semantics)又会是如何改变的呢？
typedef  int    *p;

我们先来看看C99标准中关于typedef是如何诠释的？C99标准中这样一小段精辟的描述：”In a declaration whose storage-class specifier is typedef, each declarator defines an identifier to be a typedef name that denotes the type specified for the identifier in the way described in xx”。

参照这段描述，并拿typedef  int    *p作为例子来理解：在一个声明中，如果有存储类说明符typedef的修饰，标识符p将被定义为了一个typedef name，这个typedef name表示(denotes)一个类型，什么类型呢？就是int *p这个声明(declarator)中标识符(indentifier)p的类型(int*)。

再比对一下两个声明：
int    *p;
typedef  int    *p;
是不是有点”茅舍顿开”的感觉，int *p中, p是一个变量，其类型为pointer to int；在int *p前面增加一个typedef后，p变为一个typedef-name，这个typedef-name所表示的类型就是int *p声明式中p的类型(int*)。说句白话，typedef让p去除了普通变量的身份，摇身一变，变成了p的类型的一个typedef-name了。

为了巩固上面的理解，我们再来看看”C语言参考手册(C: A Reference Manual)”中的说法：任何declarator(如typedef int   *p)中的indentifier(如p)定义为typedef-name， 其(指代p)表示的类型是declarator为正常变量声明(指代int  *p)的那个标识符(指代p)的类型(int*)。有些绕嘴，不过有例子支撑：

[例1]
typedef double MYDOUBLE;  

分析:
去掉typedef ，得到正常变量声明=> double MYDOUBLE;
变量MYDOUBLE的类型为double;
=> “typedef double MYDOUBLE”中MYDOUBLE是类型double的一个typedef-name。

MYDOUBLE    d; <=> d是一个double类型的变量

[例2]
typedef double *Dp;  

分析:
去掉typedef  ，得到正常变量声明=> double *Dp;
变量Dp的类型为double*，即pointer to double;
=> “typedef double *Dp”中Dp是类型double*的一个typedef-name。

Dp    dptr; <=> dptr是一个pointer to double的变量

[例3]
typedef int* Func(int);

分析:
去掉typedef  ，得到正常变量声明=> int* Func(int);
变量Func的类型为一个函数标识符，该函数返回值类型为int*，参数类型为int;
=> “typedef int* Func(int)”中Func是函数类型(函数返回值类型为int*，参数类型为int)的一个typedef-name。

Func    *fptr; <=> fptr是一个pointer to function with one int parameter, returning a pointer to int
Func     f;   这样的声明意义就不大了。

[例4]
typedef int (*PFunc)(int);

分析:
去掉typedef  ，得到正常变量声明=> int (*PFunc)(int);
变量PFunc的类型为一个函数指针，指向的返回值类型为int，参数类型为int的函数原型;
=> “typedef int (*PFunc)(int)”中PFunc是函数指针类型(该指针类型指向返回值类型为int，参数类型为int的函数)的一个typedef-name。

PFunc     fptr; <=> fptr是一个pointer to function with one int parameter, returning int

[例5]
typedef    int   A[5];

分析:
去掉typedef ，得到正常变量声明 => int   A[5];
变量A的类型为一个含有5个元素的整型数组；
=> “typedef    int   A[5]“中A是含有5个元素的数组类型的一个typedef-name。

A   a = {3, 4, 5, 7, 8};
A   b = { 3, 4, 5, 7, 8, 9}; /* 会给出Warning: excess elements in array initializer */

[例6]
typedef    int   (*A)[5]; (注意与typedef    int*    A[5]; 区分)

分析:
去掉typedef ，得到正常变量声明 => int   (*A)[5];
变量A的类型为pointer to an array with 5 int elements；
=> “typedef    int   (*A)[5]“中A是”pointer to an array with 5 int elements”的一个typedef-name。

int   c[5] = {3, 4, 5, 7, 8};  
A    a = &c;
printf(“%d\n”, (*a)[0]); /* output: 3 */

如果这样赋值：
int   c[6] = {3, 4, 5, 7, 8, 9};  
A    a = &c; /* 会有Warning: initialization from incompatible pointer type */

[例7]
typedef struct _Foo_t Foo_t;

分析:
去掉typedef ，得到正常变量声明 => struct _Foo_t Foo_t;
变量Foo_t的类型为struct _Foo_t;
=> “typedef struct _Foo_t Foo_t”中Foo_t是”struct _Foo_t”的一个typedef-name。

[例8]
typedef   struct { … // }   Foo_t;

分析:
去掉typedef ，得到正常变量声明 => struct { … // }   Foo_t;
变量Foo_t的类型为struct { … // } ;
=> “typedef   struct { … // }   Foo_t “中Foo_t是”struct { … // }”的一个typedef-name。这里struct {…//}是一个无”标志名称(tag name)”的结构体声明。

[例9]
typedef      struct { … // }   Foo_t[1];

分析：
去掉typedef ，得到正常变量声明 => struct { … // }   Foo_t[1];
变量Foo_t的类型为包含一个元素的struct { … // }类别的数组类型;
=> 这样一来，Foo_t在typedef定义后实际上就变成了一个struct { … // }数组类型。要问实际编程中会这么用typedef吗？你还别说，这还是C语言常用的一个小技巧，如果你有机会看到jmp_buf的类型定义，你就会发现jmp_buf在很多系统实现中也是如此定义的，大约类似：typedef struct XX {…} jmp_buf[1]; 这样做的目的大致是这样的：如果你在函数里定义了一个char a[n]；那么a和&a作为参数传入某个函数时是等价的。看似传值，实则传址，在被调用函数中通过参数可直接修改数组a的元素的内容。另外这么做的目的是否是为了让代码更符合某些人的口味我还不得而知。

参考资料：
1、”ISOIEC-98991999(E)–Programming Languages–C”之Page 123;
2、C语言参考手册(中文版) 之 Page 119

在网上搜索"万能"二字的英文翻译，结果却无意中看到有人提到了如何设计"万能栈"。栈(stack)是比较基础(fundamental)的数据结构，实现起来一般都比较容易。但一般的栈(stack)的实现都是局限于某种特定类型的，比如一个存储32-bit整型的栈。如果对于同一份栈实现，要求可以存储多种数据类型的话，那就需要仔细想想了。而这样的栈实现也就被戏称"万能"栈。

这里对"万能"栈再做一个分类：同构数据"万能"栈和异构数据"万能"栈。简单解释一下：同构数据"万能"栈指得是这个栈可以存储多种类型数据，但是每次使用该栈时只使用其中一种类型数据；异构数据"万能"栈则说的是这个栈可以存储多种类型数据，而且使用时也是多种数据混合处理。

对于同构的"万能"栈，像C++、Java这样有模板支持的语言来说，是很好实现的。C++的标准库中就携带了一个通用的stack类，使用起来也很是方便：
stack<int> s;
for( int i=0; i < 10; i++ )
    s.push(i);  

但是对于使用C语言的人来说，栈是需要自己实现的。那么如何实现一个同构数据"万能"栈呢？我的想法是借用union的语法功能：
union general_unit {
        void  *vp;
        void (*fp)(void);
        char  *cp;
        long   l;
        double d;
    long long ll;
};

struct stack_item_t {
        union general_unit item;
};
这样我在准备我的item的时候，就可以按需选取union中提供的相应类型的member。比如：
struct stack_item_t item;
item.item.l = 5;
push(&item);

这里其实也是有些别扭的，别扭在于谁来管理数据存储的问题。对于char, int, long, float, doule这样的语言本身提供的基本数据类型，大可存储在stack中。但是对于其他非基本数据类型的数据，我们只能将其指针放到栈中了，这时你就要保证push到栈中的地址在栈的活动期是有效的，像下面这样的肯定会出错：
typedef struct Foo {
    //…
} Foo;

void foo(void) {
    Foo foo;
    //init…
    struct stack_item_t item;
    item.item.vp = (void*)&foo;
    push(&item);
}

int main(void) {
    struct stack_item_t item;
    item = pop();
    Foo *pfoo = (Foo*)item.vp;
    pfoo->xxx; //error;    
}

如果上面的例子中存储的是函数指针的话，那么问题就不大了，因为函数地址在程序构建之后其地址就是全局可访问且始终不变的。

有了上面的基础，异构的"万能"栈实现也就容易了。异构栈要求：pop时候我也要知道pop出来的item的类型，那么只用union显然不能完成这个任务了，我们需要有一个字段来标识一下存储的类型是什么或者说标识使用了general_unit中的哪个成员，便于上层使用，方法如下：
union general_unit {
        void  *vp;
        void (*fp)(void);
        char  *cp;
        long   l;
        double d;
    long long ll;
};

struct general_item {
    union general_unit unit;
    int ut_type; //用于标识栈中数据的类型
};

struct stack_item_t {
        struct general_item item;
};

这样在pop时我们需要如是做：
item = pop();
switch(item.item.ut_type) {
    case xx:
        //…
    case yy:
        //…
    //…
}
看起来还是比较麻烦的。

以上只是"万能"栈的一种想法而已，C语言博大精深，有很多诡秘的技巧是我所不知的，也许很多人还有更好的方法。

为什么要给万能二字加上引号呢？其实就是说明这个"万能"只是一个相对的概念，这个相对的"万能"带来的是数据存储管理的不一致以及接口的不易用。在平时使用时尽量避免使用这种所谓的"万能"栈，一般来说我们都会使用比较单一类型的栈实现，这样的栈简单、高效、易用且不易出错。