從一個指針的聲明淺談和函數、數組有關的指針

03-04

最近閑來無聊隨手翻《C++ primer plus》時遇到了一個看起來十分複雜令人頭疼的聲明：

const double *(*(*pd)[3])(const double *,int) = &pa;

關於如何在理論上分析這樣複雜的指針聲明，希望這篇文章對其他被類似問題困擾的像我這樣的小白有幫助。

指針對於像我這樣的C/C++初學者來說確實是一個不小的難題，指針又能延伸出許多容易搞混的東西：二維數組和指針數組，函數指針和返回值為指針變數的函數。

一切關於指針的聲明都可以根據運算符的優先順序和結合性來分析。
——某位化名渣哥的大佬

在和函數、數組有關的指針中可能會涉及到的運算符的優先順序和結合性如下：

[]數組下標，2級，左結合

()形參列表，2級，左結合

*解除引用，3級，右結合

值得注意的是運算符()的另一種用法：和數學中的括弧一樣，調整運算符的運算順序

接下來我們看一下二維數組的指針數組都是什麼？

有一回（孔丙己）對我說道，「你寫過代碼么？」我略略點一點頭。他說，「寫過代碼，……我便考你一考。二維數組做函數參數，形參怎樣寫的？」我想，討飯一樣的人，也配考我么？便回過臉去，不再理會。孔丙己等了許久，很懇切的說道，「不能寫罷？……我教給你，記著！這些寫法應該記著。將來做程序員的時候，讀代碼要用。」我暗想我和程序員的等級還很遠呢；又好笑，又不耐煩，懶懶的答他道，「誰要你教，不是數組名加上行和列的下標么？」孔丙己顯出極高興的樣子，將兩個指頭的長指甲敲著鍵盤，點頭說，「對呀對呀！……二維數組做函數形參有三種基本寫法，你知道么？」
——魯樹人《孔丙己》

剛學二維數組時被二維數組的形參和指針數組搞得一臉懵逼，自然只用第一種寫法

void function（int a[3][4]）;//一個四行三列的二維數組做參數

然而實際上，一維的下標可以省略，像這樣

void function（int a[][4]）;//一個二維數組做參數

話說回來，一個二維數組除了可以看成一個矩陣之外，還可以看成一個元素是一維數組的一維數組，所以二維數組還可以寫成這種指向數組的指針的形式，而這種形式最容易和指針數組弄混

void function（int (*a)[4]）;//一個二維數組做參數void function（int *a[4]）;//一個指針數組做參數

那麼函數指針和返回值為指針變數的函數的形式又是什麼？

int (*function)(int a);//函數指針（指向函數的指針，本質上來講是指針）int * function(int a);//返回值為指針變數的函數（本質上來講是函數）

大致回顧了一下和這類問題有關的基礎知識

接下來要做的就是一層一層一步一步（當然，如果你能一眼看出來當我沒說）地分析這種聲明

第一步

(*pd);//pd是一個指針

第二步

(*pd)[3];//pd指向一個包含三個元素的數組

第三步

(*(*pd)[3])(const double *, int);//這個數組的元素為函數指針（函數形參為一個指向double常變數的指針和一個int變數）

第四步

const double *(*(*pd)[3])(const double *, int);//函數指針指向的函數的返回一個指向double的指針（函數的返回值的基類型為double *）

第五步

const double *(*(*pd)[3])(const double*, int) = &pa;//將一個地址（符合條件）賦值給指針pd