關(guān)鍵字 C C++
原作者姓名 Vikram A Punathambekar
文章原始出處 http://www.codeproject.com/cpp/complex_declarations.asp 讀者評分 6 評分次數 2 正文
陸其明 譯
原文：
http://www.codeproject.com/cpp/complex_declarations.asp
作者：Vikram A Punathambekar
介紹
曾經(jīng)碰到過(guò)讓你迷惑不解、類(lèi)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，還有函數指針，最后介紹一個(gè)能夠讓你準確地理解任何C/C++聲明的“右左法則”。需要強調一下的是，復雜的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。注意：為了保證能夠在同一行上顯示代碼和相關(guān)注釋?zhuān)疚淖詈迷谥辽?024x768分辨率的顯示器上閱讀。
基礎
讓我們從一個(gè)非常簡(jiǎn)單的例子開(kāi)始，如下：
int n;
這個(gè)應該被理解為“declare n as an int”（n是一個(gè)int型的變量）。
接下去來(lái)看一下指針變量，如下：
int *p;
這個(gè)應該被理解為“declare p as an int *”（p是一個(gè)int *型的變量），或者說(shuō)p是一個(gè)指向一個(gè)int型變量的指針。我想在這里展開(kāi)討論一下：我覺(jué)得在聲明一個(gè)指針（或引用）類(lèi)型的變量時(shí)，最好將*（或&）寫(xiě)在緊靠變量之前，而不是緊跟基本類(lèi)型之后。這樣可以避免一些理解上的誤區，比如：
int* p,q;
第一眼看去，好像是p和q都是int*類(lèi)型的，但事實(shí)上，只有p是一個(gè)指針，而q是一個(gè)最簡(jiǎn)單的int型變量。
我們還是繼續我們前面的話(huà)題，再來(lái)看一個(gè)指針的指針的例子：
char **argv;
理論上，對于指針的級數沒(méi)有限制，你可以定義一個(gè)浮點(diǎn)類(lèi)型變量的指針的指針的指針的指針...
再來(lái)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(lèi)型）數組的指針，而q被聲明為一個(gè)包含5個(gè)元素（int類(lèi)型的指針）的數組。
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(lèi)型的指針的指針；p2是一個(gè)int類(lèi)型的指針的引用；p3是一個(gè)int類(lèi)型引用的指針（不合法?。?；p4是一個(gè)int類(lèi)型引用的引用（不合法?。?。
const修飾符
當你想阻止一個(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)，通常需要對它進(jìn)行初始化，因為以后的任何時(shí)候你將沒(méi)有機會(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(lèi)型的——都是const int（整形恒量）。因為C++標準規定，const關(guān)鍵字放在類(lèi)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，因為它更突出了const修飾符的作用。
當const與指針一起使用時(shí)，容易讓人感到迷惑。例如，我們來(lái)看一下下面的p和q的聲明：
const int *p;
int const *q;
他們當中哪一個(gè)代表const int類(lèi)型的指針（const直接修飾int），哪一個(gè)代表int類(lèi)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(lèi)型的指針。而int類(lèi)型的const指針應該這樣聲明：
int * const r= &n; // n has been declared as an int
這里，p和q都是指向const int類(lèi)型的指針，也就是說(shuō)，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(lái)聲明一個(gè)指向const int類(lèi)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(guò)請注意，下面的一些聲明是不能被編譯通過(guò)的，因為他們需要在聲明的同時(shí)進(jìn)行初始化。為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，我忽略了初始化部分；因為加入初始化代碼的話(huà)，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(lèi)型的指針的指針；p2是指向const char類(lèi)型的指針的指針；p3是指向char類(lèi)型的const指針；p4是指向const char類(lèi)型的const指針；p5是指向char類(lèi)型的指針的const指針；p6是指向const char類(lèi)型的指針的const指針；p7是指向char類(lèi)型const指針的const指針；p8是指向const char類(lèi)型的const指針的const指針。
typedef的妙用
typedef給你一種方式來(lái)克服“*只適合于變量而不適合于類(lèi)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(jué)不太一致?。┫旅嬗幸恍┦褂胻ypedef的聲明，并且給出了解釋?zhuān)?br>
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)結構聲明之前，如下。這樣，當創(chuàng )建結構變量的時(shí)候，允許你不使用關(guān)鍵字struct（在C中，創(chuàng )建結構變量時(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 */
函數指針
函數指針可能是最容易引起理解上的困惑的聲明。函數指針在DOS時(shí)代寫(xiě)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函數的場(chǎng)合。當然，還有其它很多地方需要用到函數指針：虛函數表，STL中的一些模板，Win NT/2K/XP系統服務(wù)等。讓我們來(lái)看一個(gè)函數指針的簡(jiǎn)單例子：
int (*p)(char);
這里p被聲明為一個(gè)函數指針，這個(gè)函數帶一個(gè)char類(lèi)型的參數，并且有一個(gè)int類(lèi)型的返回值。另外，帶有兩個(gè)float類(lèi)型參數、返回值是char類(lèi)型的指針的指針的函數指針可以聲明如下：
char ** (*p)(float, float);
那么，帶兩個(gè)char類(lèi)型的const指針參數、無(wú)返回值的函數指針又該如何聲明呢？參考如下：
void * (*a[5])(char * const, char * const);
“右左法則”[重要?。?！]
The right-left rule: Start reading the declaration from the innermost parentheses, go right, and then go left. When you encounter parentheses, the direction should be reversed. Once everything in the parentheses has been parsed, jump out of it. Continue till the whole declaration has been parsed.
這是一個(gè)簡(jiǎn)單的法則，但能讓你準確理解所有的聲明。這個(gè)法則運用如下：從最內部的括號開(kāi)始閱讀聲明，向右看，然后向左看。當你碰到一個(gè)括號時(shí)就調轉閱讀的方向。括號內的所有內容都分析完畢就跳出括號的范圍。這樣繼續，直到整個(gè)聲明都被分析完畢。
對上述“右左法則”做一個(gè)小小的修正：當你第一次開(kāi)始閱讀聲明的時(shí)候，你必須從變量名開(kāi)始，而不是從最內部的括號。
下面結合例子來(lái)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(kāi)始 -------------------------------------------- fp1
2. 往右看，什么也沒(méi)有，碰到了)，因此往左看，碰到一個(gè)* ------ 一個(gè)指針
3. 跳出括號，碰到了(int) ----------------------------------- 一個(gè)帶一個(gè)int參數的函數
4. 向左看，發(fā)現一個(gè)* --------------------------------------- （函數）返回一個(gè)指針
5. 跳出括號，向右看，碰到[10] ------------------------------ 一個(gè)10元素的數組
6. 向左看，發(fā)現一個(gè)* --------------------------------------- 指針
7. 向左看，發(fā)現int ----------------------------------------- int類(lèi)型
總結：fp1被聲明成為一個(gè)函數的指針的指針的數組，這個(gè)數組有10個(gè)元素，函數的原型為帶一個(gè)int類(lèi)型的參數，返回值為一個(gè)指針？
再來(lái)看一個(gè)例子：
int *( *( *arr[5])())();
閱讀步驟：
1. 從變量名開(kāi)始 -------------------------------------------- arr
2. 往右看，發(fā)現是一個(gè)數組 ---------------------------------- 一個(gè)5元素的數組
3. 向左看，發(fā)現一個(gè)* --------------------------------------- 指針
4. 跳出括號，向右看，發(fā)現() -------------------------------- 不帶參數的函數
5. 向左看，碰到* ------------------------------------------- （函數）返回一個(gè)指針
6. 跳出括號，向右發(fā)現() ------------------------------------ 不帶參數的函數
7. 向左，發(fā)現* --------------------------------------------- （函數）返回一個(gè)指針
8. 繼續向左，發(fā)現int --------------------------------------- int類(lèi)型
總結：？？
還有更多的例子：
float ( * ( *b()) [] )(); // b is a function that returns a
// pointer to an array of pointers
// to functions returning floats.
void * ( *c) ( char, int (*)()); // c is a pointer to a function that takes
// two parameters:
// a char and a pointer to a
// function that takes no
// parameters and returns
// an int
// and returns a pointer to void.
void ** (*d) (int &,
char **(*)(char *, char **)); // d is a pointer to a function that takes
// two parameters:
// a reference to an int and a pointer
// to a function that takes two parameters:
// a pointer to a char and a pointer
// to a pointer to a char
// and returns a pointer to a pointer
// to a char
// and returns a pointer to a pointer to void
float ( * ( * e[10])
(int &) ) [5]; // e is an array of 10 pointers to
// functions that take a single
// reference to an int as an argument
// and return pointers to
// an array of 5 floats.
|
