[原]C/C++:如何理解复杂的声明
这里说的声明,不光适用于C/C++,其他的一些语言也能适用。
与java和C#等不同,声明和定义在C/C++中有着比较明显的区别:声明仅仅是介绍名字(introduce names),而定义则会为该名字分配相应的空间。打个通俗的比喻:声明就是你在谈话中提到某个人的名字,而定义就是把你提到的这个人带到谈话的人群中来,让大家见识一下他/她是什么样子。
这里主要介绍声明。
在C中,声明的形式为(dcl是declaration的简写):
dcl: optional *'s direct-dcl(含有可选"*"的direct-dcl)
direct-dcl name
(dcl)
direct-dcl()
direct-dcl[optional size]
根据该规则进行逆向解析,就可以得到正确的声明。简化一下:“TypeName Declarator;”其中,Declarator就是声明中的那个名字。当你遇到任何你不能理解的声明时,这个法则就是救命稻草。最简单的例子:
int aInt;
这里,int是TypeName,aInt是Declarator。
再说明一下结合紧密度。在声明/定义变量时,可以使用一些修饰比如“*”,“[]”,“()”等。“()”(非函数声明中的“()”)具有最高的紧密度,其次才是函数和数组的“()”和“[]”。
没有“*”的声明称为直接声明(direct-dcl),而有“*”称为声明(dcl)。直接声明要比声明结合的紧。分解声明时,先读出结合紧的。在这里,我把direct-dcl称为更紧的结合,它比dcl结合得紧。
最后,需要你用英语来读出这个声明。对于“[]”,应该读成array of。
对于复杂的定义,可以将其分解。比如“T (*p)()”可以分解成“T D1()”,D1读作:function returning T。其中D1是*p。那么该声明应该读成:p is a poniter to。二者合在一起,就变成了p is a pointer to function returning T,即:p是指向返回T类对象的函数的指针。
再看一个稍微复杂的示例:
T (*pfa[])();
根据dcl和direct-dcl,可以分解成T1 D1(因为结合紧密度),T1, 也就是T (),那么应该读作:
D1 is function returning T。
D1又可以写成T2 D2,其中T2是T1 [],可以分解成T1 D2[],读作:
array of D2 function returning T。
D2是指针,读作:pointers to。那么整个“T (*pfa[])();”应该读作:
pfa is an array of pointers to function returning T,即:pfa是个存放指向返回T类对象函数的指针的数组。
换种方式看,在这个例子中,pfa是名字,T(*[])()是类型。将(*pfa[])视为一体(direct-dcl),称为D1,那么可以写成T D1(),function returning object of T。在D1中,将*pfa视为一体(dcl),称为D2,那么*pfa[]应该是D2[](direct-dcl),array of D2。合起来就是array of D2 function returning object of T。D2是*pfa(dcl),替换到前面这句话,结果就是array of pointers to function returning object of T。
有了这些说明,可以试着做一下下面的题,看看自己是否真的理解了:
char **argv
argv: pointer to pointer to char
int (*daytab)[13]
daytab: pointer to array[13] of int
int *daytab[13]
daytab: array[13] of pointer to int
void *comp()
comp: function returning pointer to void
void (*comp)()
comp: pointer to function returning void
char (*(*x())[])()
x: function returning pointer to array[] of
pointer to function returning char
char (*(*x[3])())[5]
x: array[3] of pointer to function returning
pointer to array[5] of char
有了这个,就很容易理解下面这两个typedef:
typedef void (*disp)(int);
typedef void (*signal(int, disp))(int);
在C++中,规则比C要复杂一些。不过,基本思想保持不变,按照C的原则来理解复杂的声明,基本上就能满足要求了。没有在这里列出C++的规则一方面是因为太广,不能覆盖全;另一个原因就是,按照C的规则来就足够了,毕竟C++要与C兼容。
这里讨论的仅仅是声明,不涉及到类型的signature,因此相对来说还是比较简单的。
参考:
The C programming Language, by Brian W. Kernighan and Dennis M. Ritchie
The C++ programming Language, by Bjarne Stroustup
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