秘訣！教你閱讀復(fù)雜的C/C++聲明
曾經(jīng)碰到過讓你迷惑不解、類似于int * (* (*fp1) (int) ) [10];這樣的變量聲明嗎?本文將由易到難，一步一步教會(huì)你如何理解這種復(fù)雜的C/C++聲明。
我們將從每天都能碰到的較簡(jiǎn)單的聲明入手，然后逐步加入const修飾符和typedef，還有函數(shù)指針，最后介紹一個(gè)能夠讓你準(zhǔn)確地理解任何C/C++聲明的“右左法則”。
需要強(qiáng)調(diào)一下的是，復(fù)雜的C/C++聲明并不是好的編程風(fēng)格;我這里僅僅是教你如何去理解這些聲明。
讓我們從一個(gè)非常簡(jiǎn)單的例子開始，如下：
- int n;
這個(gè)應(yīng)該被理解為“declare n as an int”(n是一個(gè)int型的變量)。接下去來看一下指針變量，如下：
- int *p;
這個(gè)應(yīng)該被理解為“declare p as an int *”(p是一個(gè)int *型的變量)，或者說p是一個(gè)指向一個(gè)int型變量的指針。我想在這里展開討論一下：我覺得在聲明一個(gè)指針(或引用)類型的變量時(shí)，最好將*(或&)寫在緊靠變量之前，而不是緊跟基本類型之后。這樣可以避免一些理解上的誤區(qū)，比如：
再來看一個(gè)指針的指針的例子：
- char **argv;
理論上，對(duì)于指針的級(jí)數(shù)沒有限制，你可以定義一個(gè)浮點(diǎn)類型變量的指針的指針的指針的指針，再來看如下的聲明：
- int RollNum[30][4]; int (*p)[4]=RollNum; int *q[5];
這里，p被聲明為一個(gè)指向一個(gè)4元素(int類型)數(shù)組的指針，而q被聲明為一個(gè)包含5個(gè)元素(int類型的指針)的數(shù)組。另外，我們還可以在同一個(gè)聲明中混合實(shí)用*和&，如下：
- int **p1; // p1 is a pointer to a pointer to an int. int *&p2; // p2 is a reference to a pointer to an int. int &*p3; // ERROR: Pointer to a reference is illegal. int &&p4;// ERROR: Reference to a reference is illegal.
注：p1是一個(gè)int類型的指針的指針;p2是一個(gè)int類型的指針的引用;p3是一個(gè)int類型引用的指針(不合法!);p4是一個(gè)int類型引用的引用(不合法!)。
const修飾符
當(dāng)你想阻止一個(gè)變量被改變，可能會(huì)用到const關(guān)鍵字。在你給一個(gè)變量加上const修飾符的同時(shí)，通常需要對(duì)它進(jìn)行初始化，因?yàn)橐院蟮娜魏螘r(shí)候你將沒有機(jī)會(huì)再去改變它。例如：
- const int n=5; int const m=10;
上述兩個(gè)變量n和m其實(shí)是同一種類型的——都是const int(整形恒量)。因?yàn)镃++標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，const關(guān)鍵字放在類型或變量名之前等價(jià)的。我個(gè)人更喜歡第一種聲明方式，因?yàn)樗怀隽薱onst修飾符的作用。當(dāng)const與指針一起使用時(shí)，容易讓人感到迷惑。例如，我們來看一下下面的p和q的聲明：
- const int *p; int const *q;
他們當(dāng)中哪一個(gè)代表const int類型的指針(const直接修飾int)，哪一個(gè)代表int類型的const指針(const直接修飾指針)?實(shí)際上，p和q都被聲明為const int類型的指針。而int類型的const指針應(yīng)該這樣聲明：
- int * const r= &n;// n has been declared as an int
這里，p和q都是指向const int類型的指針，也就是說，你在以后的程序里不能改變*p的值。而r是一個(gè)const指針，它在聲明的時(shí)候被初始化指向變量n(即r=&n;)之后，r的值將不再允許被改變(但*r的值可以改變)。
組合上述兩種const修飾的情況，我們來聲明一個(gè)指向const int類型的const指針，如下：
- const int * const p=&n // n has been declared as const int
下面給出的一些關(guān)于const的聲明，將幫助你徹底理清const的用法。不過請(qǐng)注意，下面的一些聲明是不能被編譯通過的，因?yàn)樗麄冃枰诼暶鞯耐瑫r(shí)進(jìn)行初始化。為了簡(jiǎn)潔起見，我忽略了初始化部分;因?yàn)榧尤氤跏蓟a的話，下面每個(gè)聲明都將增加兩行代碼。
- char ** p1; // pointer to pointer to char const char **p2;// pointer to pointer to const char char * const * p3;// pointer to const pointer to char const char * const * p4;// pointer to const pointer to const char char ** const p5;// const pointer to pointer to char const char ** const p6;// const pointer to pointer to const char char * const * const p7;// const pointer to const pointer to char const char * const * const p8;// const pointer to const pointer to const char
注：p1是指向char類型的指針的指針;p2是指向const char類型的指針的指針;p3是指向char類型的const指針;p4是指向const char類型的const指針;p5是指向char類型的指針的const指針;p6是指向const char類型的指針的const指針;p7是指向char類型const指針的const指針;p8是指向const char類型的const指針的const指針。
typedef的妙用
typedef給你一種方式來克服“*只適合于變量而不適合于類型”的弊端。你可以如下使用typedef：
- typedef char * PCHAR; PCHAR p,q;
這里的p和q都被聲明為指針。(如果不使用typedef，q將被聲明為一個(gè)char變量，這跟我們的第一眼感覺不太一致!)下面有一些使用typedef的聲明，并且給出了解釋：
- typedef char * a;// a is a pointer to a char
- typedef a b();// b is a function that returns // a pointer to a char
- typedef b *c;// c is a pointer to a function // that returns a pointer to a char
- typedef c d();// d is a function returning // a pointer to a function // that returns a pointer to a char
- typedef d *e;// e is a pointer to a function // returning a pointer to a // function that returns a // pointer to a char e var[10];// var is an array of 10 pointers to // functions returning pointers to // functions returning pointers to chars.
typedef經(jīng)常用在一個(gè)結(jié)構(gòu)聲明之前，如下。這樣，當(dāng)創(chuàng)建結(jié)構(gòu)變量的時(shí)候，允許你不使用關(guān)鍵字struct(在C中，創(chuàng)建結(jié)構(gòu)變量時(shí)要求使用struct關(guān)鍵字，如struct tagPOINT a;而在C++中，struct可以忽略，如tagPOINT b)。
- typedef struct tagPOINT { int x; int y; }POINT; POINT p; /* Valid C code */
函數(shù)指針
函數(shù)指針可能是最容易引起理解上的困惑的聲明。函數(shù)指針在DOS時(shí)代寫TSR程序時(shí)用得最多;在Win32和X-Windows時(shí)代，他們被用在需要回調(diào)函數(shù)的場(chǎng)合。當(dāng)然，還有其它很多地方需要用到函數(shù)指針：虛函數(shù)表，STL中的一些模板，Win NT/2K/XP系統(tǒng)服務(wù)等。讓我們來看一個(gè)函數(shù)指針的簡(jiǎn)單例子：
- int (*p)(char);
這里p被聲明為一個(gè)函數(shù)指針，這個(gè)函數(shù)帶一個(gè)char類型的參數(shù)，并且有一個(gè)int類型的返回值。另外，帶有兩個(gè)float類型參數(shù)、返回值是char類型的指針的指針的函數(shù)指針可以聲明如下：
- char ** (*p)(float, float);
那么，帶兩個(gè)char類型的const指針參數(shù)、無返回值的函數(shù)指針又該如何聲明呢?參考如下：
- void * (*a[5])(char * const, char * const);
右左法則
“右左法則”是一個(gè)簡(jiǎn)單的法則，但能讓你準(zhǔn)確理解所有的聲明。這個(gè)法則運(yùn)用如下：從最內(nèi)部的括號(hào)開始閱讀聲明，向右看，然后向左看。當(dāng)你碰到一個(gè)括號(hào)時(shí)就調(diào)轉(zhuǎn)閱讀的方向。括號(hào)內(nèi)的所有內(nèi)容都分析完畢就跳出括號(hào)的范圍。這樣繼續(xù)，直到整個(gè)聲明都被分析完畢。
對(duì)上述“右左法則”做一個(gè)小小的修正：當(dāng)你第一次開始閱讀聲明的時(shí)候，你必須從變量名開始，而不是從最內(nèi)部的括號(hào)。
下面結(jié)合例子來演示一下“右左法則”的使用。
- int * (* (*fp1) (int) ) [10];
閱讀步驟：
1. 從變量名開始——fp1
2. 往右看，什么也沒有，碰到了)，因此往左看，碰到一個(gè)*——一個(gè)指針
3. 跳出括號(hào)，碰到了(int)——一個(gè)帶一個(gè)int參數(shù)的函數(shù)
4. 向左看，發(fā)現(xiàn)一個(gè)*——(函數(shù))返回一個(gè)指針
5. 跳出括號(hào)，向右看，碰到[10]——一個(gè)10元素的數(shù)組
6. 向左看，發(fā)現(xiàn)一個(gè)*——指針
7. 向左看，發(fā)現(xiàn)int——int類型
總結(jié)：fp1被聲明成為一個(gè)函數(shù)的指針,該函數(shù)返回指向指針數(shù)組的指針.
再來看一個(gè)例子：
int *( *( *arr[5])())();
閱讀步驟：
1. 從變量名開始——arr
2. 往右看，發(fā)現(xiàn)是一個(gè)數(shù)組——一個(gè)5元素的數(shù)組
3. 向左看，發(fā)現(xiàn)一個(gè)*——指針
4. 跳出括號(hào)，向右看，發(fā)現(xiàn)()——不帶參數(shù)的函數(shù)
5. 向左看，碰到*——(函數(shù))返回一個(gè)指針
6. 跳出括號(hào)，向右發(fā)現(xiàn)()——不帶參數(shù)的函數(shù)
7. 向左，發(fā)現(xiàn)*——(函數(shù))返回一個(gè)指針
8. 繼續(xù)向左，發(fā)現(xiàn)int——int類型
【編輯推薦】
