初學者必備：教你理解復雜的C/C++聲明 
 
 
文章錄入：7747.Net    責任編輯：7747.Net  更新時間：2006-9-21 10:38:10 1674 
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曾經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格；這里僅僅是教你如何去理解這些聲明。

讓我們從一個非常簡單的例子開始，如下：


int n;
 

這個應該被理解為“declare n as an int”（n是一個int型的變量）。接下去來看一下指針變量，如下： 


int *p;
 

這個應該被理解為“declare p as an int *”（p是一個int *型的變量），或者說p是一個指向一個int型變量的指針。我想在這里展開討論一下：我覺得在聲明一個指針（或引用）類型的變量時，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，比如： 


int*  p,q;
 

第一眼看去，好像是p和q都是int*類型的，但事實上，只有p是一個指針，而q是一個最簡單的int型變量。我們還是繼續我們前面的話題，再來看一個指針的指針的例子： 


char **argv;
 

理論上，對于指針的級數沒有限制，你可以定義一個浮點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被聲明為一個指向一個4元素（int類型）數組的指針，而q被聲明為一個包含5個元素（int類型的指針）的數組。另外，我們還可以在同一個聲明中混合實用*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int類型的指針的指針；p2是一個int類型的指針的引用；p3是一個int類型引用的指針（不合法！）；p4是一個int類型引用的引用（不合法！）。 

const修飾符 

當你想阻止一個變量被改變，可能會用到const關鍵字。在你給一個變量加上const修飾符的同時，通常需要對它進行初始化，因為以后的任何時候你將沒有機會再去改變它。例如： 


const int n=5; 

int const m=10;
 

上述兩個變量n和m其實是同一種類型的——都是const int（整形恒量）。因為C++標準規定，const關鍵字放在類型或變量名之前等價的。我個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，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;
 

他們當中哪一個代表const int類型的指針（const直接修飾int），哪一個代表int類型的const指針（const直接修飾指針）？實際上，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const指針，它在聲明的時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
 

下面給出的一些關于const的聲明，將幫助你徹底理清const的用法。不過請注意，下面的一些聲明是不能被編譯通過的，因為他們需要在聲明的同時進行初始化。為了簡潔起見，我忽略了初始化部分；因為加入初始化代碼的話，下面每個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經常用在一個結構聲明之前，如下。這樣，當創建結構變量的時候，允許你不使用關鍵字struct（在C中，創建結構變量時要求使用struct關鍵字，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時代寫TSR程序時用得最多；在Win32和X-Windows時代，他們被用在需要回調函數的場合。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系統服務等。讓我們來看一個函數指針的簡單例子：






int (*p)(char);
 

這里p被聲明為一個函數指針，這個函數帶一個char類型的參數，并且有一個int類型的返回值。另外，帶有兩個float類型參數、返回值是char類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char類型的const指針參數、無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”是一個簡單的法則，但能讓你準確理解所有的聲明。這個法則運用如下：從最內部的括號開始閱讀聲明，向右看，然后向左看。當你碰到一個括號時就調轉閱讀的方向。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，直到整個聲明都被分析完畢。 

對上述“右左法則”做一個小小的修正：當你第一次開始閱讀聲明的時候，你必須從變量名開始，而不是從最內部的括號。 

下面結合例子來演示一下“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*——一個指針 

3. 跳出括號，碰到了(int)——一個帶一個int參數的函數 

4. 向左看，發現一個*——（函數）返回一個指針 

5. 跳出括號，向右看，碰到[10]——一個10元素的數組 

6. 向左看，發現一個*——指針 

7. 向左看，發現int——int類型 

總結：fp1被聲明成為一個函數的指針,該函數返回指向指針數組的指針. 

再來看一個例子： 


int *( *( *arr[5])())();
 

閱讀步驟： 

1. 從變量名開始——arr 

2. 往右看，發現是一個數組——一個5元素的數組 

3. 向左看，發現一個*——指針 

4. 跳出括號，向右看，發現()——不帶參數的函數 

5. 向左看，碰到*——（函數）返回一個指針 

6. 跳出括號，向右發現()——不帶參數的函數 

7. 向左，發現*——（函數）返回一個指針 

8. 繼續向左，發現int——int類型 

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.