为何不精通C? 03 深入剖析声明

    对于复杂的C函数声明，或者被typedef别名后的声明，很多人往往一头雾水。本文主要解析下C语言中声明过程所遵循的原则。

声明

    引用《C专家编程》的第三章内容，说明下声明的优先级规则：

1. 声明从它的名字开始读，然后按照优先级顺序依次读取。
2. 优先级从高到底依次为：
   •  括号包围的地方
   • 后缀操作符：
     • 括号()表示是一个函数
     • 方括号[]表示是一个数组
   • 前缀操作符：星号*表示类型是 指向....的指针
3. 若const/volatile关键字的后面紧跟类型说明符(int,float)，那么其作用于类型，在其他情况下，作用于其左边紧邻的指针星号。

不过，我觉得这个规则的不够通俗，看了《C++Annotation》中关于const的那一章节，也详细解释了下这个规则，高效，庖丁解牛般分析：

// 例子
char* const *(*next)()；

1. 从变量名开始
2. 往右看，直到声明结束或碰到 ')'
3. 回到上一次开始的地方，往左看，直到直到碰到 ‘(’ 或到声明开始的地方。
4. 若碰到（, 从2开始，整个被()包含的地方为一个成分，根据语境解释其含义
5. 到开头结束

通俗的乒乓解释，就是从变量名开始，碰到）或结束往左读，碰到（往右读。

遇到*()[]解释之

其中 解释是函数的话，需解释其形参表及返回值

       解释为数组的话，需解释数组元素是什么

       解释为指针时，需解释其指向什么类型

举例：

next                          名叫next，                     开始往右读，碰到了），折向往左
(*next)                       遇到* ，解释是一个指针           继续往左读碰到（, 折向往右
(*next)()                     遇到(),解释指向一个函数，该函数没有形参        到末尾，折向往左
*(*next)()                    遇到*，解释函数返回一个指针，关于函数的形参表和返回值解释完毕 ， 继续往左
char* const *(*next)()        先碰到const,再是*, 最后是char, 解释函数的返回值(指针)指向一个char型指针常量，即指针不可赋新值，所指的值可以改变。到开头，结束。

以上的例子是函数的声明举例。

对其他的声明也是一样的，比如之前文章中  int *ap[]， 我们也是这样解释的：

• 从 ap 开始往右读，碰到了[]， 说明是一个数组
• 然后到末尾，折向向左，碰到*，说明数组的元素是指针，
• 最后碰到int,说明该元素的指针类型为 int*

常规的 const int * p; 也可以这么来：

• 从 p 开始，结尾折向，往左走。
• 先碰到*, 说明是一个指针
• 再碰到 int，const， const修饰的是int, 则说明该指针指向一个const int东西

同理，对于 int* const p: 我们在往左看时，先看到了const,再*, 说明const修饰的是*。

来个复杂的挑战下吧：

char* const* (* const  (*(*ip)() ) [] ) []
(*ip) ip是一个指针
(*ip)() ip是一个函数指针，该函数无形参
*(*ip)() 函数返回一个指针
(...)[]  该指针指向一个数组
*const (...)[] 数组元素为 常量指针
(*const (...)[]) []  该常量指针指向一个数组
char* const* {...}该数组内元素为指向char型常量指针的指针
合起来就是：ip是一个函数指针(无形参)， 返回一个指向数组的指针，该数组内元素为常量指针，其指向一个元素为char型常量指针的数组。 

不过，一般不会有这种声明来恶心我们的。。我们基本上知道怎么打乒乓就行了。

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typedef

剖析完了声明，一般来说还要说下 typedef ,这可是C的一大神器呀。

首先，我们要明确的是，typedef是为类型创建别名，而不是创造新的类型。

讲typedef时，又必须和 #define做下区分， define仅是简单的宏扩展

主要来说，有以下的区别：

• 首先，可以对其他类型说明符采用宏类型名进行扩展，但对typedef所定义则不行

#define INT int
typedef int tInt
unsigned INT ci;  // 正确，类型为unsigned int
unsigned tInt tci;  // 非法，错误

• 其次，连续变量声明中，typedef能够保证所有定义类型一致，而#define不能保证

#define pD int*
typedef int* pT
pD a,b;   // a类型为 int*, b类型为int
pT c,d;   // c，d类型均为int*

和typedef做好朋友

void (*signal(int sig, void(*func)(int))) (int);

我们来分析下这个是什么东西：

    signal(..) : signal 是一个函数，有复杂的形参表

    *signal(...) : 返回值是一个指针

    void {*}(int) : 该指针指向一个函数，该函数的形参为int, 这个函数的返回值是void

我们看看signal的形参表： 两个参数，一个参数是 int; 另外个参数 void(*func)(int) 是一个函数指针，该函数有一个int形参，返回void;

对比下，我们可以分析出， signal的返回值和 func的定义一样， 都是 void(*)(int), 但若是采用这种写法的话，不好看懂，这时候，我们的好朋友typedef就出现了：

typedef void(*ptr_to_func)(int);
ptr_to_func signal(int, ptr_to_func){.....}

另外，typedef也经常和struct配合使用。

typedef struct my_struct{....} NewName;

这样，NewName 就等同于 struct my_struct , 少打了struct这几个字符

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扩展说下 声明和定义的区别：

C语言中，对象有且仅有一个定义，而声明却可以有多个extern 声明。

定义：只能出现在一个地方，确定同时分配内存，它是特殊的声明

声明：只是描述其他地方创建对象的属性。有extern前缀，作用于变量

具体的一些扩展区别，见后续博文，关于指针和数组的阐释

END

要点： 怎么打乒乓？typedef是个别名好朋友