高级C手把手教你分解C语言中复杂的变量声明

Posted 2021-11-22 从善若水

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文章目录

• 解析C语言中复杂的变量声明
• • C语言解析变量声明的优先级规则
  • C语言变量声明解析万能图

本人就职于国际知名终端厂商，负责modem芯片研发。
在5G早期负责终端数据业务层、核心网相关的开发工作，目前牵头6G算力网络技术标准研究。


博客内容主要围绕：
       5G协议讲解
       算力网络讲解（云计算，边缘计算，端计算）
       高级C语言讲解
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解析C语言中复杂的变量声明

这里给出几个例子，如果您能看懂就没必要看下文了，如果您有疑惑请继续看下面的解析：

例1️⃣

//next 是一个指针，它指向一个函数。这个函数没有入参，返回一个指向（chart * const）的指针。
//chart * const 表示这是一个常量指针，指向的数据是char类型

char * const *(*next)();

例2️⃣

//signal 是一个函数，它的入参是int类型的值以及一个函数指针，它返回一个函数指针
//入参和返回值中的函数指针类型相同（都是void (*)(int)），表示一个入参为int，返回值为void的函数

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

例3️⃣

//c是一个包含10个元素的数组，每个元素中存储的是一个指向函数的指针。
//这个函数入参是指向int型数值的二级指针，返回值是一个指向char型数值的一级指针

char *(*c[10])(int **p);

C语言解析变量声明的优先级规则

第一步：找到变量声明中的变量名；

第二步：按照下面的优先级进行分解（优先级从高到低）
              ① 包含变量名的圆括号中的内容优先进行分解；
              ②看右边，如果是 “（）”则表示函数，如果是“[ ]”则表示数组；
              ③再看左边，如果是 “ * ”则表示指针；

第三步：如果 const、restrict、volatile 紧挨着类型标识符（e.g. int,long,etc），那么const、restrict、volatile 就是修饰类型标识符的。否则就是修饰它左边的指针。

上面说的比较抽象，我们使用开篇的一个例子进行解释，例3️⃣：

char *(*c[10])(int **p);

第一步：找到变量声明中的变量名，也就是变量名 “c”；

第二步：
            ① 包含变量名的圆括号中的内容优先进行分解，也就是我们先解析“char * (*c[10]) (int **p);” 这一部分；
            ② 看右边，如果是 “（）”则表示函数，如果是“[ ]”则表示数组，我们看到右边是“[ ]”，则表明是一个数组，包含了10个元素；
            ③ 再看左边，如果是 “ * ”则表示指针，左边是 “ * ”表示 数组中存放的是一个指针类型的数据；

第三步：我们最后分析声明的剩余部分“ char * (*c[10]) (int **p); ”
            ① 看右边，如果是 “（）”则表示函数，如果是“ [ ] ”则表示数组，我们看到右边是“（）”，则表明是一个函数，这个函数的入参是 “ int ** ”类型的值，返回值是 “ char * ” 类型的值；

最后串联在一起就是：

//c是一个包含10个元素的数组，每个元素中存储的是一个指向函数的指针。
//这个函数入参是指向int型数值的二级指针，返回值是一个指向char型数值的一级指针

char *(*c[10])(int **p);

我们再看开篇的 例1️⃣：

char * const *(*next)();

第一步：找到变量声明中的变量名，也就是变量名 “next”；

第二步：
            ① 包含变量名的圆括号中的内容优先进行分解，也就是我们先解析“ char * const * (*next) (); ” 这一部分；
            ② 看右边，发现没有“ ( )”，也没有 “[ ]”；
            ③ 再看左边，如果是 “ * ”则表示指针，左边是 “ * ”表示 next是一个指针；

第三步：我们最后分析声明的剩余部分“ char * const * (*next) (); ”
            ① 看右边，如果是 “（）”则表示函数，如果是“ [ ] ”则表示数组。我们看到右边是“（）”，则表明是一个函数，这个函数没有入参，返回值是 “ char * const * ” 类型的值；
            ② const 修饰的是谁？根据上面的 优先级规则—第三步，如果 const 紧邻 char 的左边或右边，则就是的就是 char；否则修饰的就是紧挨在 const 左边的 “ * ”（ char * const * ）。
第四步：我们目前已经分析到这里了 char * const * (*next)(); ，此时我们需要从右往左看（因为左边已经没有东西了）。此函数的返回值是一个指针，这个指针指向一个 “ char * const ” 类型的数据。同理，const修饰的是 “ * ”，指向的这个数据是一个 由常量指针指向的数据类型是char的元素。

C语言变量声明解析万能图

这里给出一个例子：

char * const *(*next)();

剩余部分	下一步	结果
char * const *(*next)();	步骤1	next是一个…
char * const *(*        )();	步骤2，3	没有匹配项，继续下一步
char * const *(*        )();	步骤4	没有匹配项，继续下一步
char * const *(*        )();	步骤5	匹配到 “ * ”，解析为：是一个指针，指向一个… 跳回步骤4
char * const *(         )();	步骤4	继续步骤2
char * const *           ();	步骤2	没有匹配项，继续下一步
char * const *           ();	步骤3	解析为：是一个函数，返回一个…
char * const *             ;	步骤4	没有匹配项，继续下一步
char * const *             ;	步骤5	解析为：是一个指针，指向一个…
char * const               ;	步骤5	解析为：一个只读
char *                         ;	步骤5	解析为：一个指针
char                           ;	步骤6	解析为：char类型

开篇的例3️⃣留给读者自测，这里就不再给出分析过程了。

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