理解C語言宣告的優先順序規則

rexnie發表於2018-05-09
C語言

C語言的宣告有時會很長，讓人感到恐懼。這裡描述了一種方法，用通俗的語言把宣告分解開來，分別解釋各個組成部分。

理解C語言宣告的優先順序規則的步驟

  1. 宣告從它的名字開始讀起，然後按照優先順序順序依次讀取。

  2. 優先順序從高到低依次是：

  • 宣告中被括號括起來的那部分

  • 字尾操作符： 括號()表示這是一個函式， 方括號[]表示這是一個陣列

  • 字首操作符：星號*表示“指向...的指標”

  1. 如果const和(或)volatile關鍵字的後面緊跟型別說明符(如int,long等)，那麼它作用於型別說明符。在其他的情況下，const和(或)volatile關鍵字作用於它左邊緊鄰的指標星號。

例子1： char *const *(*next)();

適用規則 解釋說明
1 從變數名開始，next是...
2.1 在把(*next)作為一個整體，得出next是指向...的指標
2.2 讀字尾(),得出是個函式，這個函式不帶引數，所以next是指向函式的指標
2.3 讀(*next)前面的*,得出這個函式返回值是個指標
3 讀char *const部分，const修飾的是指標，這是個指向char型別的常指標

連線在一起就是，next是一個指標，它指向一個函式，這個函式不帶引數，它返回另外一個指標，這個指標指向char型別的常量指標。

例子2：char *(* c[10])(int **p)

適用規則 解釋說明
1 從變數c開始
2.1 把(* c[10])作為一個整體
2.2 在這個整體裡，讀到[],所以c是一個包含10個元素的陣列
2.3 陣列的每個元素是個指標
2.2 讀(int **p)的部分,這是個函式，引數是指向int的指標的指標
2.3 這個函式返回的是個指向char型別的指標

所以連線在一起就是，c是一個包含10個元素的陣列，陣列中的每個元素是個指向函式指標，該函式的宣告是這樣的，引數是指向int的指標的指標，返回值是指向char型別的指標。

例子3：void (*signal(int sig, void (*func)(int)))(int);

適用規則 解釋說明
1 先讀void (*signal(...))(int),針對這部分，先從signal開始
2.1 把(*signal(...))當作一個整體
2.2 signal是個函式
2.3 讀signal前面的*,得出signal這個函式返回一個指標，該指標是指向函式的指標，函式原型是void f(int)
在讀(int sig, void (*func)(int))部分，這部分是signal的引數

所以連線在一起就是，signal是個函式，該函式帶2個引數，int和一個函式的指標,該指標所指向的函式原型是void f(int)。signal這個函式的返回為函式的指標，該指標所指向的函式原型也是void f(int)。

雖然這樣簡潔，但是可讀性太差。我們可以藉助typedef來實現與上面宣告等價的宣告。

typedef void (*ptr_to_func) (int);
ptr_to_func signal(int, ptr_to_func);
複製程式碼

ptr_to_func是一個函式指標，該函式接受int引數，返回值為void。signal是個函式，接受int和一個函式指標作為引數，返回值為ptr_to_func函式指標。

例子4： char (*(*x())[])()

適用規則 解釋說明
1 先把(*x())當成一個整體
2.2 x是個函式
2.3 該函式返回一個指標
把已經處理的部分拿掉，換個新名稱xx,得到char (*xx[])()
2.2 xx是個陣列
2.3 陣列的每個元素是個指標，該指標指向函式,函式的原型是 char f()

所以連線在一起就是, x是個函式，函式返回一個指標，指標指向陣列，陣列的每個元素是個函式的指標，函式的原型是char f()。

《The C Programming Language》第5.12章有寫一個dcl工具,它將C語言的宣告轉換為文字描述。原始碼我已經整理到我的github，在linux上執行下面的命令即可測試：

git clone git@github.com:rexnie/usefulC.git
cd src/tcpl/ch5/5-18
make
複製程式碼

即可在當前目錄下生成a.out, 執行該檔案，得到：

./a.out
char (*(*x())[])()
x:  function returning pointer to array[] of pointer to function returning char
複製程式碼

參考：

  1. 《The C Programming Language中文版(第2版.新版)》
  2. 《C專家程式設計》
  3. dcl工具

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