--“ 理解函数声明 ”

zhoujunyi

<<c陷阱与缺陷 >>--“ 理解函数声明 ”


有一次，一个程序员与我交谈一个问题。他当时正在编写一个独立运行于某种微处理器上的c程序。当计算机启动时，硬件将调用首地址为0位置的子例程。为了模拟开机启动时的情形，我们必须设计出个c语句，以显式调用该于例程。经过一段时间的思考，我们最后得到的语句如下：
(*(void(*)())0)();
像这样的表达式恐怕会令每个c程序员的内心都“不寒而栗”。然而，他们大可不必对此望而生畏，因为构造这类表达式其实只有一条简单的规则：按照使用的方式来声明。
任何c变量的声明都由两部分组成：类型以及一组类似表达式的声明符(declarator)。声明符从表面上看与表达式有些类似，对它求值应该返回一个声明中给定类型的结果。最简单的声明符就是单个变量。如：
float f, g;
这个声明的含义是：当对其求值时，表达式f和g的类型为浮点数类型(float)。因为声明符与表达式的相似，所以我们也可以在声明符中任意使用括号：
float ((f));
    这个声明的含义是：当对其求值时，((f)的类型为浮点类型，由此可以推知，f也是浮点类型。
同样的逻辑也适用于函数和指针类型的声明，例如：
float  ff();
这个声明的含义是：表达式 ff() 求值结果是一个浮点数，也就是说ff是一个返回值为浮点粪型的函数。类似地,
float *pf;
    这个声明的含义是*pf是个浮点数，也就是说．pf是一个指向浮点数的指针。
以上这些形式在声明中还可以组合起来，就像在表达式中进行组合一样。因此，
float  *g() , (*h)();
表示，*g() 与 (*h)() 是浮点表达式。因为 () 结合优先级高于 *，g()也就是*(g()) ：g是一个函数，该函数的返回值类型为指向浮点数的指针。同理，可以得出h是一个函数指针，h所指向函数的返回值为浮点类型。
一旦我们知道了如何声明一个给定类型的变量，那么该类型的类型转换符就很容易得到了：只需要把声明中的变量名和声明末尾的分号去掉，再将剩余的部分用一个括号整个“封装”起来即可。例如，因为下面的声明：
float (*h)();
表示h是一个指向返回值为浮点类型的函数的指针，因此，
(float(*)());
表示一个“指向返回值为浮点类型的函数的指针”的类型转换符。
拥有了这些预备知识，我们现在可以分两步来分析表达式(*(void(*)())0)()。
第一步，假定变量fp是一个函数指针，那么如何调用fp所指向的函数昵?调用方法如下：
(*fp)();
因为fp是一个函数指针，那么 *fp 就是该指针所指向的函数，所以 (*fp)() 就是调用该函数的方式。ANSIC标准允许程序员将上式简写为fp() ，但是一定要记住这种写法只是一种简写形式。
在表达式 (*fp)() 中，*fp两侧的括号非常重要，因为函数运算符 () 的优先级高于单目运算符*。如果 *fp 两侧没有括号，那么*fp() 实际上与 *(fp()) 的含义完全一致，ANSIC把它作为 *((*fp)()) 的简写形式。
现在，剩下的问题就只是找到一个恰当的表达式来替换fp。我们将在分析的第二步来解决这个问题。如果C编译器能够理解我们大脑中对于类型的认识，那么我们可以这样写：
(*0)();
上式并不能生效，因为运算符 * 必须要一个指针来做操作数。而且，这个指针还应该是个函数指针，这样经运算符 * 作用后的结果才能作为函数被调用。因此，在上式中必须对0作类型转换，转换后的类型可以大致描述为：“指向返回值为void类型的函数的指针”。
如果fp是一个指向返回值为void类型的函数的指针，那么(*fp)()的值为void，fp的声明如下：
void (*fp)();
因此，我们可以用下式来完成调用存储位置为0的子例程：
void (*fp)();
(*fP)()；
译注:这种写法fp默认初始化为0 ，不提倡。
这种写法的代价是多声明了一个“哑”变量。
但是，我们一旦知道如何声明一个变量，也就自然知道如何对一个常数进行类型转换，将其转型为该变量的类型：只需要在变量声明中将变量名去掉即可。
因此，将常数0转型为“指向返回值为void的函数的指针”类型，可以这样写：
(void(*)())0;
因此，我们可以用(void(*)())0来替换fp，从而得到:
((void(*)())0)();
末尾的分号使得表达式成为一个语句。
在我当初解决这个问题的时候，C语言中还没有typedef声明。尽管不用typedef来解决这个问题对剖析本例的细节而言是一个很好的方式，但无疑使用typedef能够使表述更加清晰：
typedef void (*function)();
(*(function)0)();[br]<p align=right><font color=red>+5 RD币</font></p>

tuhao007

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