Разбираемся в сложных объявлениях Си

Рассказывает Брайан Барто 


Выше вы можете увидеть список объявлений на языке Си. Совсем недавно я не мог сказать, что они означают. Теперь же я могу вполне уверенно объяснить их, изучив правила приоритетов для объявлений в Си. 

В моём случае изучение сложные объявлений было важным шагом к использованию сложных структур данных и расширению своих возможностей. Если я не могу прочитать сложное объявление, я не смогу его использовать, а следовательно, мне придётся использовать худшие решения.

Я думал, что для усвоения этой темы мне придётся действовать по стандартной схеме “повторение — мать учения”, но всё оказалось на удивление просто. Нужно запомнить лишь несколько правил — вот они, в порядке уменьшения приоритета:

  1. Скобки, объединяющие части объявления.
  2. Постфиксные операторы: круглые скобки (), обозначающие функцию, и квадратные [], обозначающие массив.
  3. Префиксный оператор: звёздочка *, обозначающая указатель.

Начнём с четвертого объявления из моего списка.

char* foo[5];

Правила приоритетов говорят, что квадратные скобки старше указателя, поэтому foo — это массив указателей на символ, а не указатель на массив символов.

Вот пошаговый процесс применения правил к этому выражению. Начнём с имени foo: “foo — это…”. Дальше идут квадратные скобки: “foo — это массив из пяти…”. Осталась звёздочка: “foo — это массив из пяти указателей на…”. Добавляем тип и получаем: “foo — это массив из пяти указателей на символ”.

Если бы я хотел получить указатель на массив, то я должен был бы добавить круглые скобки:

char(* foo)[5];
// foo - это...
// foo - это указатель на...
// foo - это указатель на массив из пяти...
// foo - это указатель на массив из пяти символов

В этот раз круглые скобки повысили приоритет звёздочки, и мы получили указатель на массив.

В восьмом объявлении присутствует две пары круглых скобок:

char* (*foo)(char*);
// foo - это...
// foo - это указатель на...
// foo - это указатель на функцию, принимающую указатель на символ...
// foo - это указатель на функцию, принимающую указатель на символ, возвращающую указатель на...
// foo - это указатель на функцию, принимающую указатель на символ, возвращающую указатель на символ

Я немного сократил количество шагов, но так, на мой взгляд, даже проще. К параметрам функций правила применяются аналогично.

И последний пример — самое сложное объявление из списка:

char* (*(*foo[5])(char*))[];
// foo - это...
// foo - это массив из 5...
// foo - это массив из 5 указателей на...
// foo - это массив из 5 указателей на функцию, принимающую указатель на символ...
// foo - это массив из 5 указателей на функцию, принимающую указатель на символ и возвращающую указатель на...
// foo - это массив из 5 указателей на функцию, принимающую указатель на символ и возвращающую указатель на массив из...
// foo - это массив из 5 указателей на функцию, принимающую указатель на символ и возвращающую указатель на массив из указателей на...
// foo - это массив из 5 указателей на функцию, принимающую указатель на символ и возвращающую указатель на массив из указателей на символ

Стоит заметить, что последний пример является крайним случаем использования правил приоритетов, и на практике такое не приветствуется. Кроме того, обратите внимание, что в рассмотренных примерах не используются ключевые слова наподобие const и volatile, а также нет объявлений структур, перечислений и объединений.

Перевод статьи «Untangling Complex Declarations in C»