复杂声明 | C语言

今天看了《C专家编程》里的'分析C语言的声明'一章，终于懂了C语言的复杂声明是怎么解析的。虽然在平时写代码的时候用到复杂声明的情况几乎没有，这里还是做一个记录，也是加深对C语言声明的理解。

声明的优先级规则

以下规则来自《C专家编程》。

C语言声明的优先级规则：

• A. 声明从它的名字开始读取，然后按照优先级顺序依次读取。
• B. 优先级从高到低依次是：
  • B1. 声明中被括号括起来的那部分。
  • B2. 后缀操作符：括号()表示这是一个函数，函数返回值是xxx；方括号[]表示这是一个数组，数组包含xxx。
  • B3. 前缀操作符：星号*表示指向xxx的指针。
• C. 如果const或volatile 关键字的后面紧跟类型说明符（如int,long等），那么它作用于类型说明符。在其他情况下，const和volatile 关键字作用于它左边紧邻的指针星号。

通过上述规则画出一个神奇的声明解析环：

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例子1

看一个例子：char *(*next)();

用优先级规则来解读一下：

• 找到它的名字，是next，注意到离next最近的是*与()
• B1规则告诉我们()优先级最高，我们把括号里的东西作为一个整体，通过B3规则，我们得到next是一个指针，指向xxx
• 考虑括号外面的东西。在*与()间作出选择，B2优先于B3。所以next是一个指针，指向一个函数，它的返回值是xxx
• 然后，处理*，得到next是一个指针，指向一个函数，它的返回值是一个指针，指针指向xxx
• 最后，处理char，得到next是一个指针，指向一个函数，它的返回值是一个指针，指针指向char类型.

把上述结果总结一下就是：next是一个指针，它指向一个函数，该函数的返回值是一个char类型的指针。

例子2

例子const char *str[10];：

• 找到名字，是str
• 考虑*与[]的优化级，[]优先于*，所以str是一个数组，它包含10个xxx
• 然后，处理*，所以str是一个数组，它包含了10个指向xxx的指针
• 最后根据C规则，处理const char，next是一个数组，它包含了10个指向const char类型的指针

如果是char * const str[10];：

• 找到名字，是str
• 处理[]，所以str是一个数组，它包含10个xxx
• 处理const，根据C规则const修饰，那么str是一个数组，它包含了10个指向xxx的const指针*
• 处理char，next是一个数组，它包含了10个指向char类型的const指针

例子3

来一个复杂一点的例子char *(* test[10])(int p)：

• 名字是test
• test被()包围，先处理()内部。
• 结合[]，test是一个包含10个xxx的数组
• 结合*，test是一个包含10个指向xxx指针的数组
• 处理()外部，结合(int p)，test是一个包含10个指针的数组，这些指针们指向一个函数，该函数有参数int p
• 处理*，test是一个包含10个指针的数组，这些指针们各自指向一个函数，该函数有参数int p且返回一个指针
• 处理char，test是一个包含10个指针的数组，这些指针们各自指向一个函数，该函数有参数int p且返回一个指向char类型的指针

typedef 简化复杂声明

typedef的功能是为一个类型引入新的名字。当需要使用到复杂声明的时候，使用typedef可以简单声明。典型的例子是signal()原型的声明。signal()原型是一种系统调用，用于通知运行时系统有“软件中断”产生。

signal()的声明如下：void (*signal(int sig, void(*func)(int)))(int);。运用上面的声明解析，得到它的意思如下：
void (*signal( ))(int);，signal是一个函数，它返回一个函数指针，后者所指向的函数接受一个int参数并返回void。signal有两个参数，其中一个恐怖的参数和返回值是同一类型：void (*func)(int)。

上述声明可以使用typedef来简化，让我们用typedef来表示通用部分：

/*
 * 表示ptr_to_func是一个函数指针，指向一个参数为int，返回值为void的函数。
 */
typedef void (* ptr_to_func)(int);

/*
 * 表示signal是一个函数，它接受两个参数，一个是int，一个是ptr_to_func，返回值为ptr_to_func。
 */
ptr_to_func signal(int, ptr_to_func);

参考

• 《C专家编程》
• C语言复杂声明的解析器：cdecl
• 好好编程