复杂指针解析--右左法则

因为C语言所有复杂的指针声明，都是由各种声明嵌套构成的。如何解读复杂指针声明呢？右左法则是一个既著

名又常用的方法。不过，右左法则其实并不是C标准里面的内容，它是从C标准的声明规定中归纳出来的方法。

C标准的声明规则，是用来解决如何创建声明的，而右左法则是用来解决如何辩识一个声明的，两者可以说是相

反的。右左法则的英文原文是这样说的：

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 every

thing in the parentheses has been parsed, jump out of it. Continue till the whole d

eclaration has been parsed.


这段英文的翻译如下：

右左法则：首先从最里面的圆括号看起，然后往右看，再往左看。每当遇到圆括号时，就应该掉转阅读方向。

一旦解析完圆括号里面所有的东西，就跳出圆括号。重复这个过程直到整个声明解析完毕。

笔者要对这个法则进行一个小小的修正，应该是从未定义的标识符开始阅读，而不是从括号读起，之所以是未

定义的标识符，是因为一个声明里面可能有多个标识符，但未定义的标识符只会有一个。

现在通过一些例子来讨论右左法则的应用，先从最简单的开始，逐步加深：

int (*func)(int *p);

首先找到那个未定义的标识符，就是func，它的外面有一对圆括号，而且左边是一个*号，这说明func是一个

类函数的指针，就是一个函数指针，这类函数具有int*类型的形参，返回值类型是 int。

int (*func)(int *p, int (*f)(int*));

func被一对括号包含，且左边有一个*号，说明func是一个指针，跳出括号，右边也有个括号，那么func是一

个指向函数的指针，这类函数具有int *和int (*)(int*)这样的形参，返回值为int类型。再来看一看func

的形参int (*f)(int*)，类似前面的解释，f也是一个函数指针，指向的函数具有int*类型的形参，返回值

为int。

int (*func[5])(int *p);

func右边是一个[]运算符，说明func是一个具有5个元素的数组，func的左边有一个*，说明func的元素是

指针，要注意这里的*不是修饰 func的，而是修饰func[5]的，原因是[]运算符优先级比*高，func先跟[]

结合，因此*修饰的是func[5]。跳出这个括号，看右边，也是一对圆括号，说明func数组的元素是函数类型

的指针，它所指向的函数具有int*类型的形参，返回值类型为int。


int (*(*func)[5])(int *p);

func被一个圆括号包含，左边又有一个*，那么func是一个指针，跳出括号，右边是一个[]运算符号，说明

func是一个指向数组的指针，现在往左看，左边有一个*号，说明这个数组的元素是指针，再跳出括号，右边

又有一个括号，说明这个数组的元素是指向函数的指针。总结一下，就是：func是一个指向数组的指针，这个

数组的元素是函数指针，这些指针指向具有int*形参，返回值为int类型的函数。

int (*(*func)(int *p))[5];

func是一个函数指针，这类函数具有int*类型的形参，返回值是指向数组的指针，所指向的数组的元素是具

有5个int元素的数组。

要注意有些复杂指针声明是非法的，例如：

int func(void) [5];

func是一个返回值为具有5个int元素的数组的函数。但C语言的函数返回值不能为数组，这是因为如果允许函

数返回值为数组，那么接收这个数组的内容的东西，也必须是一个数组，但C语言的数组名是一个右值，它不能

作为左值来接收另一个数组，因此函数返回值不能为数组。

int func[5](void);

func是一个具有5个元素的数组，这个数组的元素都是函数。这也是非法的，因为数组的元素除了类型必须一

样外，每个元素所占用的内存空间也必须相同，显然函数是无法达到这个要求的，即使函数的类型一样，但函

数所占用的空间通常是不相同的。

作为练习，下面列几个复杂指针声明给读者自己来解析。

int (*(*func)[5][6])[7][8];

int (*(*(*func)(int *))[5])(int *);

int (*(*func[7][8][9])(int*))[5];

实际当中，需要声明一个复杂指针时，如果把整个声明写成上面所示的形式，对程序可读性是一大损害。应该

用typedef来对声明逐层分解，增强可读性，例如对于声明：

int (*(*func)(int *p))[5];

可以这样分解：

typedef  int (*PARA)[5];
typedef PARA (*func)(int *);

这样就容易看得多了。 
 

 

答案，同时给出用typedef的分解方法：


int (*(*func)[5][6])[7][8];

func是一个指向数组的指针，这类数组的元素是一个具有5X6个int元素的二维数组，而这个二维数组的元素

又是一个二维数组。

typedef int (*PARA)[7][8];
typedef PARA (*func)[5][6];


int (*(*(*func)(int *))[5])(int *);

func是一个函数指针，这类函数的返回值是一个指向数组的指针，所指向数组的元素也是函数指针，指向的函

数具有int*形参，返回值为int。

typedef int (*PARA1)(int*);
typedef PARA1 (*PARA2)[5];
typedef PARA2 (*func)(int*);

int (*(*func[7][8][9])(int*))[5];

func是一个数组，这个数组的元素是函数指针，这类函数具有int*的形参，返回值是指向数组的指针，所指

向的数组的元素是具有5个int元素的数组。

typedef int (*PARA1)[5];
typedef PARA1 (*PARA2)(int*);
typedef PARA2 func[7][8][9];

 

 

举例验证：关于函数指针数组的定义方法，有两种：一种是标准的方法；一种是蒙骗法。

第一种，标准方法：

{
分析：函数指针数组是一个其元素是函数指针的数组。那么也就是说，此数据结构是是一个数组，且其元素是一个指向函数入口地址的指针。
根据分析：首先说明是一个数组：数组名[]
其次，要说明其元素的数据类型指针:*数组名[].
再次，要明确这每一个数组元素是指向函数入口地址的指针：函数返回值类型 (*数组名[])().请注意，这里为什么要把“*数组名[]”用括号扩起来呢？因为圆括号和数组说明符的优先级是等同的，如果不用圆括号把指针数组说明表达式扩起来，根据圆括号和方括号的结合方向，那么 *数组名[]() 说明的是什么呢？是元素返回值类型为指针的函数数组。有这样的函数数祖吗？不知道。所以必须括起来，以保证数组的每一个元素是指针。

}

第二种，蒙骗法：

尽管函数不是变量，但它在内存中仍有其物理地址，该地址能够赋给指针变量。获取函数方法是：用不带有括号和参数的函数名得到。
函数名相当于一个指向其函数入口指针常量。 那么既然函数名是一个指针常量，那么就可以对其进行一些相应的处理，如强制类型转换。
那么我们就可以把这个地址放在一个整形指针数组中，然后作为函数指针调用即可。

完整例子：
#include "stdio.h"
int add1(int a1,int b1);

int add2(int a2,int b2);

int main(int argc,char* argv[])

{

int numa1=1,numb1=2;

int numa2=2,numb2=3;

int (*op[2])(int a,int b);

op[0]=add1;

op[1]=add2;

printf("%d %d\n",op[0](numa1,numb1),op[1](numa2,numb2));

getch();

}

int add1(int a1,int b1)

{

return a1+b1;

}

int add2(int a2,int b2)

{

return a2+b2;

}

再给出常用的C变量的定义方式：
a) 一个整型数（An integer）
b) 一个指向整型数的指针（A pointer to an integer）
c) 一个指向指针的的指针，它指向的指针是指向一个整型数（A pointer to a pointer to an integer）
d) 一个有10个整型数的数组（An array of 10 integers）
e) 一个有10个指针的数组，该指针是指向一个整型数的（An array of 10 pointers to integers）
f) 一个指向有10个整型数数组的指针（A pointer to an array of 10 integers）
g) 一个指向函数的指针，该函数有一个整型参数并返回一个整型数（A pointer to a function that takes an integer as an argument and returns an integer）
h) 一个有10个指针的数组，该指针指向一个函数，该函数有一个整型参数并返回一个整型数（ An array of ten pointers to functions that take an integer argument and return an

integer ）

答案是：
a) int a; // An integer
b) int *a; // A pointer to an integer
c) int **a; // A pointer to a pointer to an integer
d) int a[10]; // An array of 10 integers
e) int *a[10]; // An array of 10 pointers to integers
f) int (*a)[10]; // A pointer to an array of 10 integers
g) int (*a)(int); // A pointer to a function a that takes an integer argument and returns an integer
h) int (*a[10])(int); // An array of 10 pointers to functions that take an integer argument and return an integer