C語言基本知識之－－－－－－聲明與定義

聲明與定義

    以前學C語言的時候，你有木有為下面的類似聲明而迷惑呢：

const int *p;

int const *p;

int * const p;

    這裡的const到底是修飾int,還是int*呢？ 對於這幾個聲明的理解，是一些公司偏重的面試題。曾經我也很努力地去記住每一個聲明的具體意義，但是過了沒多久就又全忘了。最近看了《C專家編程》一書中的解釋，才晃然間感覺到是真的有些懂了。

 

那麼什麼是聲明，什麼是定義呢？

    首先我們先想一下，什麼是聲明，什麼是定義，為什麼會有這兩個東西在C語言中出現？

    我個人覺得，在現實世界中，我們可以把聲明理解為一種告示。聲明就是告訴別人說，這裡有這麼一個東西是屬於誰的或者是什麼樣的一件事情等等。當然這個告示你可以貼的到處都是，以防有的人會看不到。因此，聲明可以有多份。

    類似地，在C語言的世界裡，聲明一個變數，就是通告說在某個地方有這麼一個變數存在，我們瞭解了地方有之後，就可以拿來使用了。

    定義說白了就是為某個東西取一個統一的意思，它也是一種特殊的聲明。在C語言裡，定義就是一種特殊的聲明，定義一個變數的時候編譯器會為其分配記憶體。

    因此，在C語言中同一變數可以被聲明多次，但只能被定義一次（因為定義的時候分配記憶體，記憶體只分配一次就夠了）。

 

怎麼解析變數的聲明？

    既然有了聲明，那麼想一下，聲明在編譯器中又是怎樣被解析的呢？我們寫的任何程式都是用來執行的，要執行程式，編譯器肯定就要先理解程式。只要我們知道電腦是怎麼來理解這些語言的，我們也就能很輕易的理解這些相關的知識了。

    像上面提到的三個聲明：

const int *p;

int const *p;

int * const p;

    編譯器會怎樣理解呢?它會怎麼定位這三個p的具體意義呢？當然，編譯器是木有思想的，它只會一步步的去執行，所以編譯器的開發人員肯定會為它制定一個規則，告訴它說怎樣怎樣去一步步的理解程式中的聲明。並且，這個規則必須是無二義性的，要不然編譯器就會迷茫而不知道應該去選擇那個意思去理解了。

    想一想，如沒有一個指定的規則，而讓編譯器隨便去解析就好的話，那麼我們的同一段程式就有可能會有很多不同的結果。這樣一來，電腦的世界其不是亂了套了。

    因此，只要我們抓著編譯器的理解規則，就能輕而易舉地現理解聲明的具體意義了。

 

關於C的聲明，編譯器的解析規則是這樣的：

[

編譯器，從最左邊開始讀取，碰到第一個標識符就認定這是我們要定義的變數，接著它就按照如下的優先順序依次讀取並解析聲明：

p1, 如果當前讀到的標識符被括弧括了起來，它就先解析括起來的那部分

p2, 解析完括弧裡的內容，它會向後看一眼，看看後面有什麼東西不。

      如果後面碰到[]，就解析為數組；如果後面碰到（）就解析為函數

p3，看完後面，就向前看一眼，如果前面有*就說明是指標。

另外，編譯器規定，const/volatile 一般修飾其後面緊跟的類型說明符，否則它作用於其左邊的符號。

]

 

舉幾個例子，來模仿下編譯器的解析過程：

例1， char * const * (* next) ();

1, char * const * (* next) (); 第一步，編譯器讀取到左邊的第一個標識符next, 表示定義一變數next

2, char * const * (*        ) (); 第二步，解析標識符被括起來的部分：同樣按照優先順序規則，先看一下next後面，木有東西；然後看一下next的前面，有一個*。說明 next是個指標。

3，char * const *             (); 第三步，看完括弧中的部分，看一下後面，有（）說明，next指向的是一個函數。

4，char * const *               ; 第四步，看完後面，看一下前面*，說明函數的傳回值是一個指標。

5，char * const                  ; 第五步，解析const, 按照規定，const修飾它後面緊跟的類型說明符，此處const後面沒有類型說明符。所以它修飾其左邊的 *, 說明是常指標

6, char *                            ; 第六步，char *,說明是指向字元的指標。

總結以上的解析過程可得，next是一個指標，它指向函數，函數的傳回值是一指標，指向一個常指標，常指標指向的內容是字元。簡言之，next是一個指向函數的指標，函數返回指向字元常指標的指標。

 

例2，文章剛開始處提到的三個聲明

按照編譯器規定，

const int * p; 因為const 後面緊挨著int, 所以它修飾int,說明是常整型。這裡p是指向const int的指標;

int const * p; 因為const 後面緊跟的不是類型說明符，所以它作用於其左邊的int，因此這裡的解析為p是指向const int的指標;

int * const p; 因為const 後面緊跟的不是類型說明符，所以它作用於其左邊的int *，因此這裡的解析為p是const 指標，它指向int類型的變數。

 

總結

    知道了編譯器的解析規則，以後碰到各種聲明我們都可以自己按照編譯器的思路去解析了，而不用再死記硬背每一個聲明具體代表什麼意思。因此，知其然並知其所以然才是王道。

    本人在這裡自己寫出來，主要是為了鞏固自己的知識理解。如果有人對這塊知識點感興趣 建議大家還是去看看《C專家編程》的第三章分析C語言的聲明或研究下C語言聲明解析的原始碼。相信在哪裡你會得到更好的解釋，通過別人轉達過來的知識，終歸會有些變味地。

 

參考文獻：

1，《C專家編程》－－－－－－第三章 分析C語言的聲明

2，推薦一個關於C聲明的解析網站：www.cdecl.org

從這個網站上我們還可以下載c語言聲明的解析代碼，有興趣的可以研究下。