C/C++：如何理解複雜的聲明

這裏說的聲明，不光適用於C/C++，其他的一些語言也能適用。

與java和C#等不同，聲明和定義在C/C++中有著比較明顯的區別：聲明僅僅是介紹名字（introduce names），而定義則會為該名字分配相應的空間。打個通俗的比喻：聲明就是你在談話中提到某個人的名字，而定義就是把你提到的這個人帶到談話的人群中來，讓大家見識一下他/她是什麼樣子。

這裏主要介紹聲明。
在C中，聲明的形式為（dcl是declaration的簡寫）：
dcl: optional *'s direct-dcl（含有可選"*"的direct-dcl）
direct-dcl name
                (dcl)
                direct-dcl()
                direct-dcl[optional size] 
根據該規則進行逆向解析，就可以得到正確的聲明。簡化一下：“TypeName Declarator;”其中，Declarator就是聲明中的那個名字。當你遇到任何你不能理解的聲明時，這個法則就是救命稻草。最簡單的例子：
int aInt;
這裏，int是TypeName，aInt是Declarator。
再說明一下結合緊密度。在聲明/定義變量時，可以使用一些修飾比如“*”，“[]”，“()”等。“()”（非函數聲明中的“()”）具有最高的緊密度，其次才是函數和數組的“()”和“[]”。
沒有“*”的聲明稱為直接聲明（direct-dcl），而有“*”稱為聲明（dcl）。直接聲明要比聲明結合的緊。分解聲明時，先讀出結合緊的。在這裏，我把direct-dcl稱為更緊的結合，它比dcl結合得緊。
最後，需要你用英語來讀出這個聲明。對於“[]”，應該讀成array of。
對於複雜的定義，可以將其分解。比如“T (*p)()”可以分解成“T D1()”，D1讀作：function returning T。其中D1是*p。那麼該聲明應該讀成：p is a poniter to。二者合在一起，就變成了p is a pointer to function returning T，即：p是指向返回T類對象的函數的指針。

再看一個稍微複雜的示例：
T (*pfa[])();
根據dcl和direct-dcl，可以分解成T1 D1（因為結合緊密度），T1， 也就是T ()，那麼應該讀作：
D1 is function returning T。
D1又可以寫成T2 D2，其中T2是T1 []，可以分解成T1 D2[]，讀作：
array of D2 function returning T。
D2是指針，讀作：pointers to。那麼整個“T (*pfa[])();”應該讀作：
pfa is an array of pointers to function returning T，即：pfa是個存放指向返回T類對象函數的指針的數組。

換種方式看，在這個例子中，pfa是名字，T(*[])()是類型。將(*pfa[])視為一體（direct-dcl），稱為D1，那麼可以寫成T D1()，function returning object of T。在D1中，將*pfa視為一體（dcl），稱為D2，那麼*pfa[]應該是D2[]（direct-dcl），array of D2。合起來就是array of D2 function returning object of T。D2是*pfa（dcl），替換到前麵這句話，結果就是array of pointers to function returning object of T。

有了這些說明，可以試著做一下下麵的題，看看自己是否真的理解了：

char **argv
    argv:  pointer to pointer to char
int (*daytab)[13]
    daytab:  pointer to array[13] of int
int *daytab[13]
    daytab:  array[13] of pointer to int
void *comp()
    comp: function returning pointer to void
void (*comp)()
    comp: pointer to function returning void
char (*(*x())[])()
    x: function returning pointer to array[] of
    pointer to function returning char
char (*(*x[3])())[5]
    x: array[3] of pointer to function returning
    pointer to array[5] of char

有了這個，就很容易理解下麵這兩個typedef：
typedef void (*disp)(int);
typedef void (*signal(int, disp))(int);

在C++中，規則比C要複雜一些。不過，基本思想保持不變，按照C的原則來理解複雜的聲明，基本上就能滿足要求了。沒有在這裏列出C++的規則一方麵是因為太廣，不能覆蓋全；另一個原因就是，按照C的規則來就足夠了，畢竟C++要與C兼容。

這裏討論的僅僅是聲明，不涉及到類型的signature，因此相對來說還是比較簡單的。

參考：
The C programming Language, by Brian W. Kernighan and Dennis M. Ritchie
The C++ programming Language, by Bjarne Stroustup