C陷阱与缺陷代码分析之第2章语法陷阱

作者：刘昊昱 

博客：http://blog.youkuaiyun.com/liuhaoyutz

 

陷阱1 理解函数声明

作者提出一个问题：有一个首地址为0的函数，该函数返回值类型为void，没有参数。怎样用C语言的语句调用这个函数？

答案是(*(void  (*)())0)();

 

要理解这个调用形式，要清楚如下两个问题：

一是函数指针。

假设fp是一个函数指针，则调用fp所指向的函数的方法是

(*fp)();

因为fp是一个函数指针，所以*fp是该指针所指向的函数，所以(*fp)()就是调用该函数的方式。ANSI C允许将(*fp)()简写为fp()，fp()也是我们比较常见的形式，但是一定要知道这种写法是一种简写形式。例如prinf()函数，printf就是函数指针，它的完整形式是(*printf)()。为了说明这个问题，我们来看一个测试程序page17.c，代码如下：

1#include <stdio.h>
2
3int main()
4{
5    printf("test1\n");
6    (*printf)("test2\n");
7
8    return 0;
9}

编译运行结果如下：

 

二是强制类型转换符的声明方式。

某类型的强制类型转换符，只需要把该类型变量声明中的变量名和声明末尾的分号去掉，再将剩余的部分用一个括号封装起来即可。例如，声明一个int型指针变量的方式是

int *p;

按照上面的原则，int型指针强制类型转换符就是把变量名p和末尾的分号去掉，再把剩余的部分用一个括号封装起来，即(int *)。

同理，声明一个返回值为void，没有参数的函数指针变量f的方式是：

void (*f)();

按照上面的原则，返回值为void，没有参数的函数指针类型强制转换符就是把变量名f和最后的分号去掉，再把剩余的部分用一个括号封装起来，即(void (*)())。

 

有了上面的预备知识，我们可以来看作者提出的问题了。首地址为0的函数，也就是函数指针的值为0，函数返回值类型为void，没有参数。所以我们把0强制转换为(void (*)())类型就是该函数的函数指针，有了函数指针，要调用该函数，则是(*(void (*)())0)();

如果使用typedef能够使表述更加清晰：

typedef void (*funcptr)();

(*(funcptr)0)();

 

作者举的第二个例子是signal函数，其函数声明如下：

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

怎样来理解这个函数声明呢？

signal函数有两个参数，第一个参数是一个整数，代表需要“被捕获”的特定信号。第二个参数是一个函数指针，它是信号处理函数指针，它的返回值类型为void，该信号处理函数同样有一个int型参数代表要处理的信号。

让我们从信号处理函数开始，信号处理函数的函数指针声明如下：

void (*sfp)(int);

信号处理函数指针类型可以通过把指针变量名sfp和最后的分号去掉得到，即：

void (*)(int)

signal函数的返回值是原来的信号处理函数指针，即singnal函数的返回值类型是void(*)(int)。

综上所述可知，signal函数的声明形式应该是：

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

同样地,使用typedef可以简化signal函数的声明:

typedef void (*HANDLER)(int);

HANDLER signal (int, HANDLER);

 

陷阱二运算符的优先级

记住C语言运算符的优先级是非常有益的，但是，C语言运算符优先级多达15个，记住它们并不是一件容易的事。完整的C语言运算符优先级如下表所示：

优先级	运算符	名称或含义	使用形式	结合方向	说明
1	[]	数组下标	数组名[常量表达式]	左到右
	()	圆括号	（表达式）/函数名(形参表)
	.	成员选择（对象）	对象.成员名
	->	成员选择（指针）	对象指针->成员名
2	-	负号运算符	-表达式	右到左	单目运算符
	(类型)	强制类型转换	(数据类型)表达式
	++	自增运算符	++变量名/变量名++		单目运算符
	--	自减运算符	--变量名/变量名--		单目运算符
	*	取值运算符	*指针变量		单目运算符
	&	取地址运算符	&变量名		单目运算符
	!	逻辑非运算符	!表达式		单目运算符
	~	按位取反运算符	~表达式		单目运算符
	sizeof	长度运算符	sizeof(表达式)
3	/	除	表达式/表达式	左到右	双目运算符
	*	乘	表达式*表达式		双目运算符
	%	余数（取模）	整型表达式/整型表达式		双目运算符
4	+	加	表达式+表达式	左到右	双目运算符
	-	减	表达式-表达式		双目运算符
5	<<	左移	变量<<表达式	左到右	双目运算符
	>>	右移	变量>>表达式		双目运算符
6	>	大于	表达式>表达式	左到右	双目运算符
	>=	大于等于	表达式>=表达式		双目运算符
	<	小于	表达式<表达式		双目运算符
	<=	小于等于	表达式<=表达式		双目运算符
7	==	等于	表达式==表达式	左到右	双目运算符
	!=	不等于	表达式!= 表达式		双目运算符
8	&	按位与	表达式&表达式	左到右	双目运算符
9	^	按位异或	表达式^表达式	左到右	双目运算符
10	|	按位或	表达式|表达式	左到右	双目运算符
11	&&	逻辑与	表达式&&表达式	左到右	双目运算符
12	||	逻辑或	表达式||表达式	左到右	双目运算符
13	?:	条件运算符	表达式1? 表达式2: 表达式3	右到左	三目运算符
14	=	赋值运算符	变量=表达式	右到左
	/=	除后赋值	变量/=表达式
	*=	乘后赋值	变量*=表达式
	%=	取模后赋值	变量%=表达式
	+=	加后赋值	变量+=表达式
	-=	减后赋值	变量-=表达式
	<<=	左移后赋值	变量<<=表达式
	>>=	右移后赋值	变量>>=表达式
	&=	按位与后赋值	变量&=表达式
	^=	按位异或后赋值	变量^=表达式
	|=	按位或后赋值	变量|=表达式
15	,	逗号运算符	表达式,表达式,…	左到右	从左向右顺序运算

如果把这些运算符恰当分组，并且理解了各组运算符之间的相对优先级，那么这张表其实不难记住。

第一：

优先级最高者其实并不是真正意义上的运算符，包括：数组下标、函数调用操作符，结构成员选择符。它们的优先级是1级，都是自左向右结合，因此a.b.c的含义是(a.b).c，而不是a.(b.c)。

第二：

单目运算符的优先级仅次于前述运算符，它们的优先级是2级。在所有真正意义上的运算符中，它们的优先级最高。单目运算符是从右向左结合的，因此*p++会被编译器解释成*(p++)，即取指针p所指向的对象，然后将p递增1，而不是(*p)++，即取指针p所指向的对象，然后将该对象的值加1。

第三：

优先级比单目运算符低的，接下来就是双目运算符。

在双目运算符中，算术运算符优先级最高（乘、除、取余为3级，加、减为4级），

移位运算符次之（左移>>、右移<<，为5级），

关系运算符再次之（如>、<、<=等等，为6级，==和!=，为7级），

接着是逻辑运算符（如按位与&、按位或|、逻辑与&&、逻辑或||，等等），

接下来是条件运算符（？：其实这是一个三目运算符），

赋值运算符（=，/=，*=等等），

优先级最低的是逗号运算符（，）。

 

我们需要记住的最重要的一点是：

算术运算符（加减乘除）>

移位运算符（左移>>、右移<<） >

关系运算符（大于>、小于<、等于==，等等） >

逻辑运算符（按位与&、按位或|、逻辑与&&、逻辑或||，等等）