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简单了解C 语言指针右左法则

作者: 分类:C++开发 点击: 7,759 次

    对于一些复杂的声明式,我们往往很难理解它代表的含义,

    int (*(*(*foo)(int*))[5])(int*); /* complex and difficult to understand */

    “右左法则 “是前辈们总结出的一套分析规则,借助它,可以准确快速地分析出上式的具体含义。

    一:声明式的组成展开目录

    一个声明式可以分为两部分,“basic type” 和 “derived types”,如下,

    简单了解C 语言指针右左法则

    对于 “derived types”,它主要由以下几部分组成,

    foo,标识符。

    *,pointer to...,指针符号。

    [],array of...,表示数组的一对方括号。注意方括号内也可以有个数字,例如[10],那么它的含义就是 "array of 10..."。

    (),function returning...,表示函数名后面包住参数的一对括号。注意括号内也可以有参数,例如(int*),那么它的含义就是 “function with parameter 'int*' returning...”。

    二:右左法则展开目录

    根据运算符优先级,"array of" []和 "function returning" ()的优先级比 "pointer to" *高,因此定义的规则如下:

    1. 总是以标识符为开头,foo is ...
    2. 总是以 “basic type” 为结尾,foo is ... char
    3. 中间部分比较复杂,但有一个规律,“go right when you can, go left when you must”

    接下来我们就分别以一易一难两个例子具体讲下这个 “右左法则”。

    三:简单的例子展开目录

    long **foo[7];

    我们一步一步地按照上面的 “右左法则” 来,

    long \ \ foo [7]

    以标识符为开头,以 “basic type” 为结尾,

    foo is ... long

    long \ \ foo [7]

    根据 “右左法则” 的“go right when you can“,下一步是分析”array of 7...“[7]

    foo is array of 7 ... long

    long \ \ foo [7]

    已走到右边的尽头,故 “go left when you must”,下一步分析指针符号*

    foo is array of 7 pointer to ... long

    long \ \ foo [7]

    继续 “go left when you must”,依旧是一个指针,

    foo is array of 7 pointer to pointer to long

    long \ \ foo [7]

    全部分析完毕,完整的含义为:foo is array of 7 pointer to pointer to long,翻译为:foo 是一个长度为 7 的数组,这个数组的元素是指向 long 型指针的指针。

    四:复杂的例子展开目录

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

    int ( \ ( \ ( \ foo ) ( int\ ) ) [5] ) ( int* )

    以标识符为开头,以 “basic type” 为结尾,

    foo is ... int

    int ( \ ( \ ( \ foo ) ( int\ ) ) [5] ) ( int* )

    走到括号尾,故 “go left when you must”,下一步分析指针符号*

    foo is pointer to ... int

    int ( \ ( \ ( \ foo ) ( int\ ) ) [5] ) ( int* )

    一对括号内的内容分析完,继续 “go right when you can“,下一步分析(int*)

    foo is pointer to function with parameter 'int*' returning ... int

    int ( \ ( \ ( \ foo ) ( int\ ) ) [5] ) ( int* )

    走到括号尾,故 “go left when you must”,下一步分析指针符号*

    foo is pointer to function with parameter 'int*' returning pointer to ... int

    int ( \ ( \ ( \ foo ) ( int\ ) ) [5] ) (int*)

    此时可以 “go right when you can“,下一步分析[5]

    foo is pointer to function with parameter 'int*' returning pointer to array of 5 ... int

    int ( \ ( \ ( \ foo ) ( int\ ) ) [5] ) ( int* )

    走到括号尾,故 “go left when you must”,下一步分析指针符号,

    foo is pointer to function with parameter 'int*' returning pointer to array of 5 pointer to ... int

    int ( \ ( \ ( \ foo ) ( int\ ) ) [5] ) (int*)

    此时可以 “go right when you can“,下一步分析(int*)

    foo is pointer to function with parameter 'int\'returning pointer to array of 5 pointer to function with parameter'int\' returning int

    int ( \ ( \ ( \ foo ) ( int\ ) ) [5] ) ( int* )

    全部分析完毕,完整的含义为:foo is pointer to function with parameter 'int\'returning pointer to array of 5 pointer to function with parameter'int\' returning int,翻译为:foo 是一个函数指针,这个函数的参数是 “int\”,返回的是一个指向长度为 5 的数组的数组指针,这个数组的元素也是函数指针,参数也是 “int\”,返回的是 “int”。

    五:抽象声明式(Abstract Declarators)展开目录

    抽象声明式(Abstract Declarators)通常用作数据类型转换和作为sizeof的参数,与上面几个声明式不同的是,抽象声明式缺少标识符

    int (*(*)())()

    “右左法则” 都是从标识符开始分析的,那么问题来了,抽象声明式没有标识符,该从哪里开始呢?找到它应该在的位置

    我们仔细地观察,会发现,不管是什么声明式,标识符满足下面几条规律:

    1. 都在 “pointer to”*的右边;
    2. 都在 “array of”[]的左边;
    3. 都在 “function returning”()的左边;
    4. 都在括号(除了表示 “function returning” 的括号)里边。

    根据这几条规律,我们再来看看上面的抽象声明式。根据规律 1 和规律 3,可以锁定大致范围,

    int ( \ ( \ • ) • ()) ( )

    其中 “•” 这个点就代表标识符应该在的位置,再根据规律 4,最终锁定在左边那个 “•” 的位置,那么这个抽象声明式我们可以看成这样,

    int (*(*foo)())()

    如此,我们就可以很容易地知道它的含义了,foo is pointer to function returning pointer to function returning int

    六:调用约定(Calling Conventions)展开目录

    在 Windows 平台上的 Win32 编程中,我们经常会碰到一些调用约定符号__cdecl,__fastcall__stdcall等等,

    extern int __cdecl main(int argc, char **argv);
    
    extern BOOL __stdcall DrvQueryDriverInfo(DWORD dwMode, PVOID pBuffer, DWORD cbBuf, PDWORD pcbNeeded);

    这些调用约定符号是用来修饰函数的,所以若出现在声明式中,我们应当将其置于 “function returning”()之前,比如,

    BOOL (__stdcall *foo)();

    它的含义为:foo is pointer to __stdcall function returning BOOL

    七:参考文献展开目录

    • http://unixwiz.net/techtips/reading-cdecl.html
    • cdecl


文章作者:steam
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