如何阅读复杂的C定义/声明

翻译自：How To Read C Declarations 英文原文
p.s. 以前还真没注意到这篇文章最后提到的vtable是啥意思……

就算是非常有经验的C程序员，也对那些比简单数组/指针更复杂一些的声明感到头疼。比如说，下面这个是一个指针的数组，还是一个数组的指针？

int *a[10];

下面这货到底是什么？

int (*(*vtable)[])();

当然了，这货是一个指针，指向一个数组，这个数组的每个元素是一个指针，指向一个函数，函数的返回值类型是int  :)

这篇短文希望能够教会你一个非常简单地读懂复杂声明的方法。我99%肯定我在80年代读过这篇，但是不记得具体是在什么地方读到的了。我怀疑是我自己发现这个的（尽管我总会被计算机语言结构和神秘的事物搞得很兴奋）。然而我的确记得，能够写出一个程序，将任何声明转换成英语。

== 黄金法则 ==

这个法则是这样说的：

引用

从标识符开始（或者最内层的结构，如果不存在标识符的话，通常出现于函数指针），首先向右看，直到遇到 ) 括号或者结束，看到什么就说出来；然后向左看，直到遇到 ( 括号或者回到行首，看到什么就说出来。跳出一层括号，重复上述过程：右看看，说出来；左看看，说出来。直到你说出变量的类型或者返回值（针对函数指针），也就表示你把声明都读完了。

最简单的情况是这样的：

int i;

从 i 开始，你向右看，啥都没看到；然后就向左看，看到了int，说出来：i是一个int。

然后看个复杂一点的：

int *a[3];

从 a 开始：向右看，说“是一个包含3个元素的数组”；向左看，说“数组的每个元素是指针”；向右看，啥都没；向左看，说“指针指向int”。综合起来就是: a 是一个包含3个元素的数组，每个元素是一个指针，指向int。

加上一对括号让它看起来更怪异点儿：

int (*a)[3];

像在普通表达式中一样，括号改变了阅读/计算的顺序。从 a 开始：向右看，遇到括号了，往回；向左看，说“是一个指针”，遇到(括号，跳出来；向右看，[3]，说“指向一个包含3个元素的数组”；向左看，int，说“数组的每个元素是int”。综合起来：a是一个指针，指向一个包含3个元素的数组，数组的每个元素是一个int。

好，再来看看这个：

extern int *foo();

赞，你说：foo是一个函数，返回一个指针，指向int。

接下来跳一步：就像我们可以定义一个指向int的指针，我们也可以定义一个指向函数的指针。在这种情况下，不需要extern了（因为不是函数的前向引用声明），而是一个变量的定义。这是一个基本的函数指针：

int (*foo)();

从foo开始：向右看，遇到括号，往回；向左看，*，说“是一个指针”，遇到左括号，跳出来；向右看，()，说“指向一个函数”；向左看，int，说“函数返回int”。综合起来：foo是一个指针，指向一个函数，函数返回int。

下面是一个数组，每个元素是一个指针，指向函数，函数返回int：

int (*Object_vtable[])();

你还需要最后一个，诡异的难以置信的声明：

int (*(*vtable)[])();

这是一个指针，指向一个数组，数组的每个元素是个指针，指向一个函数，函数的返回值是int。发现了吗？这货就是上面那个object_vtable的指针，也就是你定义的每一个对象需要的虚函数表(vtable)的指针。

这个指向vtable的指针是一个vtable的地址，例如，&Truck_vtable （就是某个Truck类的实例虚函数表的指针）。

== 总结 ==

接下来的例子总结了所有C++为了实现多态性所建造的虚函数表需要的所有情形（就像最初的C Front - C++转C翻译器）。

int *ptr_to_int;
int *func_returning_ptr_to_int();
int (*ptr_to_func_returning_int)();
int (*array_of_ptr_to_func_returning_int[])();
int (*(*ptr_to_an_array_of_ptr_to_func_returning_int)[])();