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发信人: hua (pupa), 信区: C_and_CPP
标  题: 复杂的c 指针运算，这个搞懂了的话，嘿嘿！- -
发信站: 哈工大紫丁香 (Sun Dec  5 09:52:49 2004), 转信

曾经碰到过让你迷惑不解、类似于int * (* (*fp1) (int) ) [10];这样的变量声明
吗？本文将由易到难，一步一步教会你如何理解这种复杂的C/C++声明。

    我们将从每天都能碰到的较简单的声明入手，然后逐步加入const修饰符和typ
edef，还有函数指针，最后介绍一个能够让你准确地理解任何C/C++声明的“右左法
则”。

  需要强调一下的是，复杂的C/C++声明并不是好的编程风格；我这里仅仅是教你如
何去理解这些声明。注意：为了保证能够在同一行上显示代码和相关注释，本文最
好在至少1024x768分辨率的显示器上阅读。

  基础

  让我们从一个非常简单的例子开始，如下：

   int n;

  这个应该被理解为“declare n as an int”（n是一个int型的变量）。

  接下去来看一下指针变量，如下：

int *p;

  这个应该被理解为“declare p as an int *”（p是一个int *型的变量），或者
说p是一个指向一个int型变量的指针。我想在这里展开讨论一下：我觉得在声明一
个指针（或引用）类型的变量时，最好将*（或&）写在紧靠变量之前，而不是紧跟
基本类型之后。这样可以避免一些理解上的误区，比如：

int*   p,q;

  第一眼看去，好像是p和q都是int*类型的，但事实上，只有p是一个指针，而q是
一个最简单的int型变量。

  我们还是继续我们前面的话题，再来看一个指针的指针的例子：

char **argv;

  理论上，对于指针的级数没有限制，你可以定义一个浮点类型变量的指针的指针
的指针的指针...

  再来看如下的声明：

int RollNum[30][4];

int (*p)[4]=RollNum;

int *q[5];

  这里，p被声明为一个指向一个4元素（int类型）数组的指针，而q被声明为一个
包含5个元素（int类型的指针）的数组。

另外，我们还可以在同一个声明中混合实用*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是一个int类型的指针的指针；p2是一个int类型的指针的引用；p3是一个
int类型引用的指针（不合法！）；p4是一个int类型引用的引用（不合法！）。

  const修饰符

  当你想阻止一个变量被改变，可能会用到const关键字。在你给一个变量加上con
st修饰符的同时，通常需要对它进行初始化，因为以后的任何时候你将没有机会再
去改变它。例如：

const int n=5;

int const m=10;

  上述两个变量n和m其实是同一种类型的——都是const int（整形恒量）。因为C
++标准规定，const关键字放在类型或变量名之前等价的。我个人更喜欢第一种声明
方式，因为它更突出了const修饰符的作用。

  当const与指针一起使用时，容易让人感到迷惑。例如，我们来看一下下面的p和
q的声明：

const int *p;

int const *q;

  他们当中哪一个代表const int类型的指针（const直接修饰int），哪一个代表i
nt类型的const指针（const直接修饰指针）？实际上，p和q都被声明为const int类
型的指针。而int类型的const指针应该这样声明：

int * const r= &n; // n has been declared as an int

  这里，p和q都是指向const int类型的指针，也就是说，你在以后的程序里不能改
变*p的值。而r是一个const指针，它在声明的时候被初始化指向变量n（即r=&n;）
之后，r的值将不再允许被改变（但*r的值可以改变）。

  组合上述两种const修饰的情况，我们来声明一个指向const int类型的const指针
，如下：

const int * const p=&n // n has been declared as const int

  下面给出的一些关于const的声明，将帮助你彻底理清const的用法。不过请注意
，下面的一些声明是不能被编译通过的，因为他们需要在声明的同时进行初始化。
为了简洁起见，我忽略了初始化部分；因为加入初始化代码的话，下面每个声明都
将增加两行代码。

char ** p1;  // pointer to pointer to  char

const char **p;   // 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 con
st char

注：p1是指向char类型的指针的指针；p2是指向const char类型的指针的指针；p3
是指向char类型的const指针；p4是指向const char类型的const指针；p5是指向ch
ar类型的指针的const指针；p6是指向const char类型的指针的const指针；p7是指
向char类型const指针的const指针；p8是指向const char类型的const指针的const
指针。

  typedef的妙用

  typedef给你一种方式来克服“*只适合于变量而不适合于类型”的弊端。你可以
如下使用typedef：

typedef char * PCHAR;

PCHAR p,q;

  这里的p和q都被声明为指针。（如果不使用typedef，q将被声明为一个char变量
，这跟我们的第一眼感觉不太一致！）下面有一些使用typedef的声明，并且给出了
解释：

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经常用在一个结构声明之前，如下。这样，当创建结构变量的时候，允许
你不使用关键字struct（在C中，创建结构变量时要求使用struct关键字，如struc
t 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 */

函数指针

  函数指针可能是最容易引起理解上的困惑的声明。函数指针在DOS时代写TSR程序
时用得最多；在Win32和X-Windows时代，他们被用在需要回调函数的场合。当然，
还有其它很多地方需要用到函数指针：虚函数表，STL中的一些模板，Win NT/2K/X
P系统服务等。让我们来看一个函数指针的简单例子：

int (*p)(char);

  这里p被声明为一个函数指针，这个函数带一个char类型的参数，并且有一个int
类型的返回值。另外，带有两个float类型参数、返回值是char类型的指针的指针的
函数指针可以声明如下：

char ** (*p)(float, float);

  那么，带两个char类型的const指针参数、无返回值的函数指针又该如何声明呢？
参考如下：

void * (*a[5])(char * const, char * const);

  “右左法则”[重要！！！]

The right-left rule: Start reading the declaration from the innermost pa
rentheses, go right, and then go left. When you encounter parentheses, t
he direction should be reversed. Once everything in the parentheses has
been parsed, jump out of it. Continue till the whole declaration has bee
n parsed.

  这是一个简单的法则，但能让你准确理解所有的声明。这个法则运用如下：从最
内部的括号开始阅读声明，向右看，然后向左看。当你碰到一个括号时就调转阅读
的方向。括号内的所有内容都分析完毕就跳出括号的范围。这样继续，直到整个声
明都被分析完毕。

  对上述“右左法则”做一个小小的修正：当你第一次开始阅读声明的时候，你必
须从变量名开始，而不是从最内部的括号。

  下面结合例子来演示一下“右左法则”的使用。

int * (* (*fp1) (int) ) [10];

  阅读步骤：

  1. 从变量名开始 -------------------------------------------- fp1

  2. 往右看，什么也没有，碰到了)，因此往左看，碰到一个* ------ 一个指针

  3. 跳出括号，碰到了(int) ----------------------------------- 一个带一个
int参数的函数

  4. 向左看，发现一个* --------------------------------------- （函数）返
回一个指针

  5. 跳出括号，向右看，碰到[10] ------------------------------ 一个10元素
的数组

  6. 向左看，发现一个* --------------------------------------- 指针

  7. 向左看，发现int ----------------------------------------- int类型

  总结：fp1被声明成为一个函数的指针的指针的数组，这个数组有10个元素，函数
的原型为带一个int类型的参数，返回值为一个指针？

再来看一个例子：

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

  阅读步骤：

  1. 从变量名开始 -------------------------------------------- arr

  2. 往右看，发现是一个数组 ---------------------------------- 一个5元素
的数组

  3. 向左看，发现一个* --------------------------------------- 指针

  4. 跳出括号，向右看，发现() -------------------------------- 不带参数的
函数

  5. 向左看，碰到* ------------------------------------------- （函数）返
回一个指针

  6. 跳出括号，向右发现() ------------------------------------ 不带参数的
函数

  7. 向左，发现* --------------------------------------------- （函数）返
回一个指针

  8. 继续向左，发现int --------------------------------------- int类型

  总结：？？

  还有更多的例子：

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.

  原文：

  http://www.codeproject.com/cpp/complex_declarations.asp

  作者：Vikram A Punathambekar

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无名天地之始；有名万物之母。故常无，欲以观其妙；常有，欲以观其徼。此两者，
同出而异名，同谓之玄。玄之又玄，众妙之门。

天地之始，阴阳两分，阴尽阳生，阳尽阴生，生可复死，死可复生，一点真诀谓之变，
穷则通，通则变，阴阳逆转，生死交替。

※ 来源:·哈工大紫丁香 bbs.hit.edu.cn·[FROM: 172.16.4.153]

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