如何理解c和c ++的复杂类型声明 (转)
原文轉自：http://blog.csdn.net/angle_birds/article/details/8991802
本文關鍵字：右左法則
右左法則：首先從最里面的圓括號看起，然后往右看，再往左看。每當遇到圓括號時，就應該掉轉閱讀方向。一旦解析完圓括號里面所有的東西，就跳出圓括號。重復這個過程直到整個聲明解析完畢。
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原文：
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本文作者girlrong是網易廣州社區的C語言版版主，這篇文章被選在精華區。很是不錯，不敢獨享！據說她樂于助人，虛心誠懇，頗受網友歡迎。只可惜現在已退隱江湖了。在最近學習C語言過程中，了解些前輩大牛的經驗看法
曾經碰到過讓你迷惑不解、類似于int * (* (*fp1) (int) ) [10];這樣的變量聲明嗎？
本文將由易到難，一步一步教會你如何理解這種復雜的C/C++聲明。
我們將從每天都能碰到的較簡單的聲明入手，然后逐步加入const修飾符和typedef，還有函數指針，最后介紹一個能夠讓你準確地理解任何C/C++聲明的“右左法則”。
需要強調一下的是，復雜的C/C++聲明并不是好的編程風格；我這里僅僅是教你如何去理解這些聲明。注意：為了保證能夠在同一行上顯示代碼和相關注釋，本文最好在至少1024x768分辨率的顯示器上閱讀。
讓我們從一個非常簡單的例子開始，如下：
int n;
這個應該被理解為“declare n as an int”（n是一個int型的變量）。接下去來看一下指針變量，如下：
int *p;
這個應該被理解為“declare p as an int *”（p是一個int *型的變量），或者說p是一個指向一個int型變量的指針。我想在這里展開討論一下：我覺得在聲明一個指針（或引用）類型的變量時，最好將* （或&）寫在緊靠變量之前，而不是緊跟基本類型之后。這樣可以避免一些理解上的誤區，比如：
再來看一個指針的指針的例子：
char **argv;
理論上，對于指針的級數沒有限制，你可以定義一個浮點類型變量的指針的指針的指針的指針，再來看如下的聲明：
int RollNum[30][4];
int (*p)[4]=RollNum;
int *q[5];
這里，p被聲明為一個指向一個4元素（int類型）數組的指針，而q被聲明為一個包含5個元素（int類型的指針）的數組。另外，我們還可以在同一個聲明中混合實用*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是一個int類型的指針的指針；p2是一個int類型的指針的引用；p3是一個int類型引用的指針（不合法！）；p4是一個int類型引用的引用（不合法！）。
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const修飾符
當你想阻止一個變量被改變，可能會用到const關鍵字。在你給一個變量加上const修飾符的同時，通常需要對它進行初始化，因為以后的任何時候你將沒有機會再去改變它。例如：
const int n=5;
int const m=10;
上述兩個變量n和m其實是同一種類型的——都是const int（整形恒量）。因為C++標準規定，const關鍵字放在類型或變量名之前等價的。我個人更喜歡第一種聲明方式，因為它更突出了const修飾符的 作用。當const與指針一起使用時，容易讓人感到迷惑。例如，我們來看一下下面的p和q的聲明：
const int *p;
int const *q;
他們當中哪一個代表const int類型的指針（const直接修飾int），哪一個代表int類型的const指針（const直接修飾指針）？實際上，p和q都被聲明為const int類型的指針。而int類型的const指針應該這樣聲明：
int * const r= &n;
// n has been declared as an int
這里，p和q都是指向const int類型的指針，也就是說，你在以后的程序里不能改變*p的值。而r是一個const指針，它在聲明的時候被初始化指向變量n（即r=&n;）之后，r的值將不再允許被改變（但*r的值可以改變）。
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組合上述兩種const修飾的情況，我們來聲明一個指向const int類型的const指針，如下：
const int * const p=&n
// n has been declared as const int
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下面給出的一些關于const的聲明，將幫助你徹底理清const的用法。不過請注意，下面的一些聲明是不能被編譯通過的，因為他們需要在聲明的同時進行初始化。為了簡潔起見，我忽略了初始化部分；因為加入初始化代碼的話，下面每個聲明都將增加兩行代碼。
char ** p1;
//????pointer to????pointer to????char
const char **p2;
//????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 const char
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注：p1是指向char類型的指針的指針；p2是指向const char類型的指針的指針；p3是指向char類型的const指針；p4是指向const char類型的const指針；p5是指向char類型的指針的const指針；p6是指向const char類型的指針的const指針；p7是指向char類型const指針的const指針；p8是指向const char類型的const指針的const指針。
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typedef的妙用
typedef給你一種方式來克服“*只適合于變量而不適合于類型”的弊端。你可以如下使用typedef：
typedef char * PCHAR;
PCHAR p,q;
這里的p和q都被聲明為指針。（如果不使用typedef，q將被聲明為一個char變量，這跟我們的第一眼感覺不太一致！）下面有一些使用typedef的聲明，并且給出了解釋：
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.
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typedef經常用在一個結構聲明之前，如下。這樣，當創建結構變量的時候，允許你不使用關鍵字struct（在C中，創建結構變量時要求使用struct關鍵字，如struct tagPOINT a；而在C++中，struct可以忽略，如tagPOINT b）。
typedef struct tagPOINT
{
??int x;
??int y;
}POINT;
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POINT p;
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函數指針
函數指針可能是最容易引起理解上的困惑的聲明。函數指針在DOS時代寫TSR程序時用得最多； 在Win32和X-Windows時代，他們被用在需要回調函數的場合。當然，還有其它很多地方需要用到函數指針：虛函數表，STL中的一些模板，Win NT/2K/XP系統服務等。讓我們來看一個函數指針的簡單例子：
int (*p)(char);
這里p被聲明為一個函數指針，這個函數帶一個char類型的參數，并且有一個int類型的返回值。另外，帶有兩個float類型參數、返回值是char類型的指針的指針的函數指針可以聲明如下：
char ** (*p)(float, float);
那么，帶兩個char類型的const指針參數、無返回值的函數指針又該如何聲明呢？參考如下：
void * (*a[5])(char * const, char * const);
“右左法則”是一個簡單的法則，但能讓你準確理解所有的聲明。這個法則運用如下：從最內部的括號開始閱讀聲明，向右看，然后向左看。當你碰到一個括號時就調轉閱讀的方向。括號內的所有內容都分析完畢就跳出括號的范圍。這樣繼續，直到整個聲明都被分析完畢。
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對上述“右左法則”做一個小小的修正：當你第一次開始閱讀聲明的時候，你必須從變量名開始，而不是從最內部的括號。
下面結合例子來演示一下“右左法則”的使用。
int * (* (*fp1) (int) ) [10];
閱讀步驟：
1. 從變量名開始——fp1
2. 往右看，什么也沒有，碰到了)，因此往左看，碰到一個*——一個指針
3. 跳出括號，碰到了(int)——一個帶一個int參數的函數
4. 向左看，發現一個*——（函數）返回一個指針
5. 跳出括號，向右看，碰到[10]——一個10元素的數組
6. 向左看，發現一個*——指針
7. 向左看，發現int——int類型
總結：fp1被聲明成為一個函數的指針,該函數返回指向指針數組的指針.
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再來看一個例子：
int *( *( *arr[5])())();
閱讀步驟：
1. 從變量名開始——arr
2. 往右看，發現是一個數組——一個5元素的數組
3. 向左看，發現一個*——指針
4. 跳出括號，向右看，發現()——不帶參數的函數
5. 向左看，碰到*——（函數）返回一個指針
6. 跳出括號，向右發現()——不帶參數的函數
7. 向左，發現*——（函數）返回一個指針
8. 繼續向左，發現int——int類型
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還有更多的例子：
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. ? ?補充： C語言所有復雜的指針聲明，都是由各種聲明嵌套構成的。如何解讀復雜指針聲明呢？右左法則是一 個既著名又常用的方法。不過，右左法則其實并不是C標準里面的內容，它是從C標準的聲明規定中歸納出來的方法。C標準的聲明規則，是用來解決如何創建聲明 的，而右左法則是用來解決如何辯識一個聲明的，兩者可以說是相反的。右左法則的英文原文是這樣說的： The right-left rule: Start reading the declaration from the innermost parentheses, go right, and then go left. When you encounter parentheses, the direction should be reversed. Once everything in the parentheses has been parsed, jump out of it. Continue till the whole declaration has been parsed. 這段英文的翻譯如下： 右左法則：首先從最里面的圓括號看起，然后往右看，再往左看。每當遇到圓括號時，就應該掉轉閱讀方向。一旦解析完圓括號里面所有的東西，就跳出圓括號。重復這個過程直到整個聲明解析完畢。 ????????筆者要對這個法則進行一個小小的修正，應該是從未定義的標識符開始閱讀，而不是從括號讀起，之所以是未定義的標識符，是因為一個聲明里面可能有多個標識符，但未定義的標識符只會有一個。 ????????現在通過一些例子來討論右左法則的應用，先從最簡單的開始，逐步加深： int (*func)(int *p); 首先找到那個未定義的標識符，就是func，它的外面有一對圓括號，而且左邊是一個*號，這說 明func是一個指針，然后跳出這個圓括號，先看右邊，也是一個圓括號，這說明(*func)是一個函數，而func是一個指向這類函數的指針，就是一個 函數指針，這類函數具有int*類型的形參，返回值類型是int。 int (*func)(int *p, int (*f)(int*)); func被一對括號包含，且左邊有一個*號，說明func是一個指針，跳出括號，右邊也有個括 號，那么func是一個指向函數的指針，這類函數具有int *和int (*)(int*)這樣的形參，返回值為int類型。再來看一看func的形參int (*f)(int*)，類似前面的解釋，f也是一個函數指針，指向的函數具有int*類型的形參，返回值為int。 int (*func[5])(int *p); func右邊是一個[]運算符，說明func是一個具有5個元素的數組，func的左邊有一 個*，說明func的元素是指針，要注意這里的*不是修飾func的，而是修飾func[5]的，原因是[]運算符優先級比*高，func先跟[]結合， 因此*修飾的是func[5]。跳出這個括號，看右邊，也是一對圓括號，說明func數組的元素是函數類型的指針，它所指向的函數具有int*類型的形 參，返回值類型為int。 int (*(*func)[5])(int *p); func被一個圓括號包含，左邊又有一個*，那么func是一個指針，跳出括號，右邊是一個 []運算符號，說明func是一個指向數組的指針，現在往左看，左邊有一個*號，說明這個數組的元素是指針，再跳出括號，右邊又有一個括號，說明這個數組 的元素是指向函數的指針。總結一下，就是：func是一個指向數組的指針，這個數組的元素是函數指針，這些指針指向具有int*形參，返回值為int類型 的函數。 int (*(*func)(int *p))[5]; func是一個函數指針，這類函數具有int*類型的形參，返回值是指向數組的指針，所指向的數組的元素是具有5個int元素的數組。 要注意有些復雜指針聲明是非法的，例如： int func(void) [5]; func是一個返回值為具有5個int元素的數組的函數。但C語言的函數返回值不能為數組，這是因為如果允許函數返回值為數組，那么接收這個數組的內容的東西，也必須是一個數組，但C語言的數組名是一個右值，它不能作為左值來接收另一個數組，因此函數返回值不能為數組。 int func[5](void); func是一個具有5個元素的數組，這個數組的元素都是函數。這也是非法的，因為數組的元素除了類型必須一樣外，每個元素所占用的內存空間也必須相同，顯然函數是無法達到這個要求的，即使函數的類型一樣，但函數所占用的空間通常是不相同的。 作為練習，下面列幾個復雜指針聲明給讀者自己來解析，答案放在第十章里。 int (*(*func)[5][6])[7][8]; int (*(*(*func)(int *))[5])(int *); int (*(*func[7][8][9])(int*))[5]; 實際當中，需要聲明一個復雜指針時，如果把整個聲明寫成上面所示的形式，對程序可讀性是一大損害。應該用typedef來對聲明逐層分解，增強可讀性，例如對于聲明： int (*(*func)(int *p))[5]; 可以這樣分解： typedef??int (*PARA)[5]; typedef PARA (*func)(int *); 這樣就容易看得多了。
轉載于:https://www.cnblogs.com/achsnw/p/4059693.html
總結
以上是生活随笔為你收集整理的如何理解c和c ++的复杂类型声明 (转)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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