C语言 分析声明的方法

声明是C语言中一个非常基础但重要的部分，无论是阅读他人的代码，还是排查编译报错，正确理解声明都会对我们有莫大的帮助。
有的人可能会说声明不是很简单吗？

小A说，看，我声明了一个整型变量：

int a;

小B说，瞧，我声明了一个函数：

int func(void);

我想大家理解上面的声明肯定是手拿把掐，轻而易举。

那么，下面几个声明呢？

int* arr[10];
int (*arr_ptr)[10];
int *func(int a);
int (*func_ptr)(int a);

以及这个呢？

int (*func_arr[5])(int a, int b);

如果你有点拿不准了，那就往下看吧，本文的目的就是给大家分享一下解析声明的方法，从而使得各位更好地理解 C 语言中的声明。

一、认识声明

首先让我们来看下声明的组成，一般来说，声明具体如下格式：

声明说明符 声明符；

声明说明符描述的是声明的数据项的性质，声明符描述的则是数据项的名字，并且描述了数据项性质的额外特点。

声明说明符有三大类：

• 存储类型: auto，static，extern，register
• 类型限定符: const，volatile
• 类型说明符: void，char，short，int…

为了让大家便于理解，本文只讨论仅带类型说明符的声明，我想这是大家最熟悉的部分，存储类型与类型限定符我们以后再讨论。

接下来，让我们来认识一下声明符：声明符是由标识符、*、[]、()组成的。

• 标识符：声明的变量或者函数的名字

  int a;
  

  这是最简单的声明符，其中a是标识符，由于没有其他符号，因此这个标识符a就是声明符。

• *：如果在标识符前加一个*号，那么这个声明符表示指针

  int *p;
  

• []：如果在标识符后加一个[]，那么这个声明符表示数组

  int arr[10];
  

• (): 如果在标识符后加一个()，那么这个声明符表示函数

  int add(int a, int b);
  

上面列出的几个声明符都很简单，但是我们在实际工作中遇到的声明符往往是标识符、*、[]、()的组合，也就是复杂声明符。接下来，让我们来看看如何分析复杂声明符。

二、声明的解析规则

有两条简单的规则可以帮助我们理解所有的声明，好的，划重点了：
第一条规则：由内而外

这条规则的含义就是，首先定位声明中的标识符，并由此开始解析

第二条规则：遇事不决找括号

当我们运用第一条规则找到标识符后，我们往往会发现标识符的左右两边有其他符号，这时候我们就会面临一个选择：向左走？向右走？

第二条规则为我们指明了方向，那就是找括号，即先()和[]，再*

举个栗子，让我们来分析如下声明：

int* arr[10];

根据第一条规则，我们首先找到标识符arr，然后从此处开始解析。

我们观察到在arr的左边是*，右边则是[10]，那么arr是指针还是数组呢？

让我们运用第二条规则，先将arr与[10]进行组合，这么一来**，arr的性质就确定了，它是一个数组**。

既然它是一个数组，那么就需要说明数组元素的类型和数量，数量我们已经知道了，10个，那么数组元素是什么类型呢？

根据第二条规则，接下来要解析*了，这说明数组元素的类型是指针，那么是什么类型的指针呢？int。因此，我们知道了数组元素的类型是整型指针。

综合起来，arr是一个包含10个元素的数组，每个元素的都是整型指针。

接着，我们来解析这条声明：

int *func(int a);

同样的，首先找到标识符，func，然后观察func的两边，发现左边是*，右边是(int a)。

那么根据第二条规则，我们应该先将func与(int a)结合，如此一来，func的性质就确定了，它是一个函数。

既然是函数，那就要有参数和返回类型，根据(int a)我们可以知道，这个函数的接受一个整型参数。

对于返回类型，我们可以通过解析*得知，该函数的返回类型是一个指针，而指针的类型则是int，即整型指针。

综合起来，func是一个函数，它接收一个整型参数，返回类型是整型指针。

三、攻克复杂声明符

大家估计看出来了，第二条规则其实就是优先级的运用，因为()与[]的优先级比*更高，所以我们先解析()和[]，再解析*。

但是我们知道，()可以改变优先级，比如下面的声明：

int (*func_ptr)(int a, int b);

在上面的声明中，标识符func_ptr的左边是*，右边是(int a, int b)，按照规则，应该先将func_ptr与(int a, int b)结合，从而将func_ptr定性为函数。

但是，func_ptr与*被()包了起来，因此优先级被提高了，所以我们要先将func_ptr与*号进行结合，因此func_ptr应该被定性为指针。

接着，我们要解析(int a, int b)，从而可以确定func_ptr指向的是一个接受两个整型参数的函数，最后根据开头的int确定函数的返回值为整型。

综合起来就是，func_ptr是一个指向函数的指针，该函数接受两个整型参数的函数，返回类型是整型。

这种指针，我们一般叫它函数指针。

好了，有了以上经验，我们可以来解析本文的最终Boss了：

int (*func_arr[5])(int a, int b);

解析步骤如下：

1. 找到标识符func_arr
2. func_arr左边是*，右边是[5]，因此先将func_arr与[5]结合，从而将func_arr定性为数组，元素个数为5
3. func_arr[5]的左边是*，右边是(int a, int b)，但是func_arr[5]与*被()包起来了，所以先解析*，从而确定数组的元素的类型是指针
4. 接下来解析(int a, int b)，可以确定指针指向的是一个接收两个整型参数的函数
5. 最后根据开头的int确定函数的返回类型是整型

综合起来，func_arr是一个包含5个元素的数组，每个数组元素都是函数指针，指向的函数接受两个整型参数，返回类型是整型。

结语

希望通过本文的实例分析，可以帮助大家更好地理解和应用 C 语言中的各种声明语句。
若有错漏之处，欢迎大家交流指正~

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参考文献

[1] K.N.King, C语言程序设计：现代方法（第2版）, 吕秀锋, 黄倩译，人民邮电出版社, 2010.