读
C 语言的声明应该从右向左读,依次地,各符号指涉其左边的符号。例如:
// example 1
const int *i;
其中包含 const
、int
、*
、i
这四个符号,依次从右向左:
-
i
指涉*
,说明i
是一个指针。 -
*
指涉int
,说明该指针指向一个int
类型。 -
int
指涉const
,说明该int
是一个常量。
这样,此声明的涵义就非常清楚了。同样的,
// example 2
int const *i;
可读作:i
是一个指针,该指针指向一个常量,该常量是一个 int
类型。显然,此声明与前者等价。而
// example 3
int * const i;
可读作:i
是一个常量,该常量是一个指针,该指针指向一个 int
类型。显然,此声明的涵义与前者不同,而所谓的指针常量和常量指针,这样一读也很容易区分了。
对于声明中包含函数参数列表的圆括号以及数组的方括号的情况,在从右向左读之前,应从右向左递归地将这些括号移动到变量名的左边。例如:
// example 4
int ar[4][2];
从右向左,首先发现数组的方括号 [2]
,将其移动到变量名的左边,变为:
int [2]ar[4];
再将 [4]
移动到变量名的左边,变为:
int [2][4]ar;
可读作:ar
是一个长度为 4 的数组,该数组中的每一项是一个长度为 2 的数组,该数组中的每一项是一个 int
类型。
// example 5
int f(char);
将函数参数列表的圆括号 (char)
移动到变量名的左边,变为:
int (char)f;
可读作:f
是一个函数,该函数输入一个 char
类型,输出一个 int
类型。
移动时应将所有圆括号视为一个整体,对于变量名在一个圆括号中,而被移动的符号在该圆括号外部的情况,应移动到该圆括号的左边。例如:
// example 6
int (*(*funcs)[])(char);
首先发现函数参数列表的圆括号 (char)
,且位于包含变量名的圆括号 (*(*funcs)[])
外部,将其移动到该圆括号左边,变为:
int (char)(*(*funcs)[]);
再将 []
移动到包含变量名的圆括号 (*funcs)
左边,变为:
int (char)(*[](*funcs));
这里我们可以去掉那些无关紧要的表达优先级的圆括号(显然,不包括函数参数列表的圆括号)来简化我们的工作。我们知道,对于从左向右结合且结合律不成立的操作,靠左边的括号可以去掉,比如 (a - b) - c
可以简化为 a - b - c
,而其余括号不可,如 a - (b - c)
。而我们这里读类型声明显然是从右向左结合且结合律不成立,所以靠右边的括号可以去掉,而其余括号不可。这样,上面的声明化简为:
int (char)*[]*funcs;
读作:funcs
是一个指针,该指针指向一个数组,该数组中的每一项是一个指针,该指针指向一个函数,该函数输入一个 char
类型,输出一个 int
类型。
如果声明中包含多个变量名,无论显式或隐式的,移动的标的应为其所指涉的变量名。例如:
// example 7
int (*funcs[2])(double (*)(char));
其中, (char)
所指涉的变量为 (*)
中的隐式变量,而 [2]
指涉 funcs
,变为:
int (double (char)*)*[2]funcs;
最后来欣赏一个变态的例子:
// example 8
int (*(*(*funcs)[2])(double (*callback)(char)))(long)
显然,应变为:
int (long)(*(double (char)(*callback))(*[2](*funcs)));
然后化简为:
int (long)*(double (char)*callback)*[2]*funcs;
别慌,相信你能读的:funcs
是一个指针,该指针指向一个数组,该数组中的每一项是一个指针,该指针指向一个函数,该函数输入一个名为 callback
的指针(该指针指向一个函数,该函数输入一个 char
类型,输出一个 double
类型),输出一个指针,该指针指向一个函数,该函数输入一个 long
类型,输出一个 int
类型。是不是很简单?
写
掌握了读,写就很简单了。首先从右向左写,再从左向右,将函数参数列表的圆括号以及数组的方括号,递归地移动到其所指涉的变量名的右边。如果跨越了多个符号(包括隐式的变量名)则需要给跨越的这一段加括号。例如,先写出上文中的:
int (double (char)*)*[2]funcs;
从左向右递归,先处理 (char)
,其所指涉的是隐式的指针变量,因此跨越了两个符号: *
和隐式的变量,需要给这两个符号加括号,变为:
int (double (*)(char))*[2]funcs;
再处理外层的 (double (*)(char))
,变为:
int (*[2]funcs)(double (*)(char));
最后处理 [2]
,变为:
int (*funcs[2])(double (*)(char));
结论
作为当代主流的类 C 语言的先驱,C 语言的设计没有同类语言可以参照,难免存在一些不合理之处,过于复杂不友好的类型声明规则便是其一。好在 C 语言还有 typedef
机制,类型声明应善用 typedef
来降低复杂度。如果非要写出过于复杂的类型声明,你可能会被项目其他人员群殴致死!