第七章 C语言声明详解

 

人们常说，C语言的声明太复杂了，的确，这也是C语言饱受批评的地方之一。不过，笔者认为，真正要受到批评的不是语言本身，而是那些传播者。传播者们通常都有一个共识：讲述要由浅入深。作为原则，笔者并非要反对它，毕竟笔者对C语言的学习，也经历了相同的过程。但是，由浅入深并不意味着一切从简，以偏盖全。计算机语言不同于数学理论（虽然它的确根植于数学，与数学密不可分），数学理论是一种循序渐进的过程，后面的理论以前面的理论为基础。但C语言归根说底，就是一堆语言规则而已，应该让学习者一开始就全面且详细地了解它，而不是象现在某些教材所做的那样，只说一部分，不说另一部分，以为这就是由浅入深了，实际上这是以偏盖全。

        语言如此，声明作为C语言的一部分更是如此。我们最常见到的对声明的描述是这样的：

存储类别  类型限定词  类型  标识符

这种说明会给人们一种暗示：C语言的声明是静止的、死板的，什么声明都能够以这个为基础，往上一套就OK了。事实真的如此吗？说句心里话，笔者也祈祷事实真的如此，这样世界就简单多了、清静多了。但别忘了，这个世界总是让人事与愿违的。实际上，C的声明的组织形式是以嵌套为基础的，是用嵌套声明组织起来的，并非象上面所述那么死板，存储类说明符一定得放在限定词前面吗？类型说明符一定要紧贴标识符吗？不！C标准从来没有这样说过！下面来看一看C89对声明的形式是如何规定的：

声明：

声明说明符   初始化声明符表opt  [opt的意思是option，可选]

其中声明说明符由以下三项构成：

声明说明符：

存储类说明符  声明说明符opt
类型说明符    声明说明符opt
类型限定符    声明说明符opt

在这里，一个声明说明符可以包含另一个声明说明符，这就是声明的嵌套，这种嵌套贯穿于整个声明之中，今天我们看来一个非常简单的声明，其实就是由多个声明嵌套组成的，例如：

static const int i=10, j=20, k=30;

变量i前面就是声明说明符部分，有三个声明说明符：static const int，static是一个存储类说明符，它属于这种形式：

static 声明说明符

static后面的声明说明符就是const int，const是一个类型限定符，这也是个嵌套，它是由

const 声明说明符

组成，最后的int是一个类型说明符，到这里已经没有嵌套了，int就是最底的一层。对于存储类说明符、类型说明符和类型限定符的排列顺序，C标准并没有规定其顺序，谁嵌套谁都可以。换言之，上面的声明可以写成:

int static const i=10, j=20, k=30;或者const int static i=10, j=20, k=30;

这无所谓，跟原声明是一样的。再举一个有趣的例子：

const int *p;与int const *p;

有些人会对后面一种形式感到困惑，因为他一直以来学习的都是那种死板的形式，因此他无法理解为什么那个const可以放在int的后面。实际上对于标准来说，这是再正常不过的行为了。

上面举的例子是变量的声明，函数的声明也同样道理，例如：

static const int func(void);
......

int main(void)
{
        int static const (*p)(void);
        p=func;
        .........
        return 0;
}

const int static func(void)
{
        .......
        return 0;
}

func的函数原型声明、函数定义跟main内的函数指针p的声明是一样的。但是，笔者并非鼓励大家把声明说明符写得乱七八糟，作为一个良好的风格，应该按照已经习惯约定的方式排列说明符，但懂得其中的原理非常重要。

声明static const int i=10, j=20, k=30;的int后面的部分就是初始化声明符表，这比较容易理解，这个符表实际上也是嵌套的：

初始化声明符表：

初始化声明符
初始化声明符表， 初始化声明符

初始化声明符：

声明符
声明符=初值

        声明符是初始化声明符的主体，现在来讨论一下声明符是如何规定的：

声明符：

指针opt  直接声明符

这里写的指针opt指的是那个指针声明符*，要注意的是，*属于声明符，而不是声明说明符的一部分。

指针opt又包含：

指针：

* 类型限定符表opt
* 类型限定符表opt 指针

在这里有一个常见的问题，就是const int *p;与int * const p的区别，第一个声明的const属于声明说明符，它跟int一起，是用来说明*p这个声明符的，因此const修饰的是p所指向的那个对象，这个对象是const的。而第二个声明的const是声明符的一部分，它修饰的对象是p本身，因此p是const的。

        上面规定的第二条值得注意，这条规定产生了一种指针与const的复杂形式，例如：

const int * const *** const ** const p;（是不是有种想冲向厕所的冲动？）这是一种复杂的声明嵌套，如何解读这种声明？其实只要掌握了它的规律，无论它有多少个const、多少个*都不难解读的，这个内容我将在第九章进行解释。

        剩下的就是直接声明符和类型限定词表的内容：

直接声明符：

标识符
（声明符）
直接声明符[常量表达式opt]
直接声明符（形式参数类型表）
直接声明符（标识符表opt）

类型限定符表：

类型限定符
类型限定符表 类型限定符

        这一章的最后一个内容，是讨论一下typedef，typedef用来声明一个别名，typedef后面的语法，是一个声明。本来笔者以为这里不会产生什么误解的，但结果却出乎意料，产生误解的人不在少数。罪魁祸首又是那些害人的教材。在这些教材中介绍typedef的时候通常会写出如下形式：

typedef int PARA;

这种形式跟#define int PARA几乎一样，如前面几章所述，这些教材的宗旨是由浅入深，但实际做出来的行为却是以偏盖全。的确，这种形式在所有形式中是最简单的，但却没有对typedef进一步解释，使得不少人用#define的思维来看待typedef，把int与PARA分开来看，int是一部分，PARA是另一部分，但实际上根本就不是这么一回事。int与PARA是一个整体！就象int i:声明一样是一个整体声明，只不过int i定义了一个变量，而typedef定义了一个别名。这些人由于持有这种错误的观念，就会无法理解如下一些声明：

typedef int a[10];
typedef void (*p)(void);

他们会以为a[10]是int的别名，(*p)(void)是void的别名，但这样的别名看起来又似乎不是合法的名字，于是陷入困惑之中。实际上，上面的语句把a声明为具有10个int元素的数组的类型别名，p是一种函数指针的类型别名。

虽然在功能上，typedef可以看作一个跟int PARA分离的动作，但语法上typedef属于存储类声明说明符，因此严格来说，typedef int PARA整个是一个完整的声明。