c - C 中类型声明语句的关联

Question

如何解析 C 中的类型声明语句(从右到左或从左到右)？

例如:考虑以下陈述:

const char* const arr="hello";

上面的语句到底是如何解析的？

亲爱的大家，对于那些觉得很难理解我的问题的人:

上面的声明语句中arr是一个变量。当编译器读取上述语句(恰好解析该行)时， arr 被视为常量变量，然后归类为字符指针，或者首先将其识别为字符指针，然后以常量值结束。怀疑是由于以下想法: 如果仅声明 const ex: const int x;然后编译器在幕后做一些事情使其成为常量，如果我只声明一个指针 ex: int* x;编译器再次在幕后将 x 分类为指针变量，以将其与另一个整数变量区分开来。但如果声明是这样的:常量 int* 常量 x;幕后操作必须以某种顺序发生，以便 x 被识别为整数指针变量和 const 变量，然后它具有常量值。 我也很高兴听到 C 编译器为区分 int 变量 char vaiable... 指针变量、寄存器变量所做的“幕后”操作，编译器如何识别差异。 最后感谢您耐心阅读这么长的问题。

Answer 1

声明不是严格从左到右或从右到左解析的。 C 声明语法有些复杂。

基于 online C2011 standard 中找到的语法，第 6.7 节，您的示例解析如下(为简洁起见，跳过几个步骤):

  char    const      *    const      arr      =    "hello"        ;
  -+--    --+--      ^    --+--      -+-      ^    ---+---        ^
   |        |        |      |         |       |       |           |
  type     type      |    type      direct    |   initializer     |
specifier qualifier  | qualifier  declarator  |       |           |
   |        |        |    list        |       |       |           |
   |        |        |      |         |       |       |           |
   |        |        +--+---+         |       |       |           |
   |        |           |             |       |       |           |
   |        |         pointer         |       |       |           |
   |        |           |             |       |       |           |
   |        |           +------+------+       |       |           |
   |        |                  |              |       |           |
   |        |              declarator         |       |           |
   |        |                  |              |       |           |
   |        |                  +---------+----+-------+           |
   |        |                            |                        |
   |        |                            |                        |
   |        |                            |                        |
   +---+----+                            |                        |
       |                                 |                        |
   declaration                  init-declarator-list              |
   specifiers                            |                        |
       |                                 |                        |
       +-------------------------+-------+------------------------+
                                 |
                            declaration

因此，关于声明的指针部分需要注意一些事情； * 后面的 const 是指针非终结符的一部分。这部分语法如下所示:

<em>pointer</em>:
    <strong>*</strong> <em>type-qualifier-list<sub>opt</sub></em>
    <strong>*</strong> <em>type-qualifier-list<sub>opt</sub></em> <em>pointer</em>

当您编写T * const p时，这意味着您将p声明为常量指针；您将无法为 p 分配不同的值(您无法使其指向不同的对象)。

这也意味着您可以声明一个对象，例如 T * const * const p 或 T * const restrict * volatile * p;。在每种情况下，类型限定符列表都与出现在其左侧的 * 相关联。

阅读毛茸茸的声明的方法是从最左边的标识符开始，然后逐步解决，记住以下规则:

*a[]      - a is an array of pointer
(*a)[]    - a is a pointer to an array
*f()      - f is a function returning a pointer
(*f)()    - f is a pointer to a function
* qual p  - p is a qualified pointer
qual * p  - p is a pointer to qualified type

其中限定可以是const、 volatile 、restrict或_Atomic之一.对于函数声明，您将递归地将这些规则应用于每个函数参数。

所以，

                   arr               -- arr
           * const arr               -- is a const pointer to
char const * const arr               -- const char
char const * const arr = "hello";    -- initialized to "hello"

也可以这样写

const char * const arr = "hello";

这意味着同样的事情。其原因是 声明说明符 非终结符(在本例中，它覆盖了 *< 左侧的声明部分)/code>) 定义为

<em>declaration-specifiers</em>:
    <em>storage-class-specifier</em> <em>declaration-specifiers<sub>opt</sub></em>
    <em>type-specifier</em> <em>declaration-specifiers<sub>opt</sub></em>
    <em>type-qualifier</em> <em>declaration-specifiers<sub>opt</sub></em>
    <em>function-specifier</em> <em>declaration-specifiers<sub>opt</sub></em>
    <em>alignment-specifier</em> <em>declaration-specifiers<sub>opt</sub></em>

此语法意味着您可以拥有存储类说明符、类型说明符中的任何一个>、类型限定符、函数说明符或对齐方式说明符后跟零个或多个附加此类项目(受某些约束)。这就是你如何获得像

这样的声明

static unsigned long int x;

解析为

static        unsigned        long        int         x        ;
--+---        ----+---        --+-        -+-         ^        ^
  |               |             |          |          |        |
storage         type           type       type      direct     |
 class        specifier      specifier  specifier  declarator  |
specifier         |             |          |          |        |
  |               |             |       declaration   |        |
  |               |             |       specifiers    |        |
  |               |             |          |          |        |
  |               |             +-----+----+          |        |
  |               |                   |               |        |
  |               |               declaration       init       |
  |               |               specifiers      declarator   |
  |               |                   |               |        |
  |               +---------+---------+               |        |
  |                         |                         |        |
  |                     declaration                   |        |
  |                     specifiers                    |        |
  |                         |                         |        |
  +-----------+-------------+                       init       |
              |                                   declarator   |
      declaration-specifiers                        list       |
              |                                       |        |
              +----------------------+----------------+--------+
                                     |
                                declaration

static、unsigned、long 和 int 出现的顺序并不重要(尽管如果你写 int long static unsigned x ，人们可能会打你)。您的声明必须至少包含一个类型说明符，并且不能编写诸如 float char double x 或 double double 之类的内容double double y，但这些规则是在不同级别执行的。