Жанр: Учеба
Язык Си
...DI имеет форму
D()
то содержащийся идентификатор имеет тип "... Функция, возвращающая
T".
Если DI имеет форму
D[константное-выражение]
или
D[ ]
то содержащийся идентификатор имеет тип "...массив T". В
первом случае константным выражением является выражение,
значение которого можно определить во время компиляции и которое
имеет тип INT. (Точное определение константного выражения
дано в п. 23). Когда несколько спецификаций вида "массив
из" оказываются примыкающими, то создается многомерный
массив; константное выражение, задающее границы массивов,
может отсутствовать только у первого члена этой последовательности.
Такое опускание полезно, когда массив является
внешним и его фактическое определение, которое выделяет память,
приводится в другом месте. Первое константное выражение
может быть опущено также тогда, когда за описателем следует
инициализация. В этом случае размер определяется по
числу приведенных инициализируемых элементов.
Массив может быть образован из элементов одного из основных
типов, из указателей, из структур или объединений или
из других массивов (чтобы образовать многомерный массив).
Не все возможности, которые разрешены с точки зрения
указанного выше синтаксиса, фактически допустимы. Имеются
следующие ограничения: функции не могут возвращать массивы,
структуры, объединения или функции, хотя они могут возвращать
указатели на такие вещи; не существует массивов функций,
хотя могут быть массивы указателей на функции. Аналогично,
структуры или объединения не могут содержать функцию,
но они могут содержать указатель на функцию.
В качестве примера рассмотрим описание
INT I, *IP, F(), *FIP(), (*PFI)();
в котором описывается целое I, указатель IP на целое, функция
F, возвращающая целое, функция FIP, возвращающая указатель
на целое, и указатель PFI на функцию, которая возвращает
целое. Особенно полезно сравнить два последних описателя.
Связь в *FIP() можно представить в виде *(FIP()), так что
описанием предполагается, а такой же конструкцией в выражении
требуется обращение к функции FIP и последующее использование
косвенной адресации для выдачи с помощью полученного
результата (указателя) целого. В описателе (*PFI)() дополнительные
скобки необходимы, поскольку они точно так же, как и
в выражении, указывают, что косвенная адресация через указатель
на функцию выдает функцию, которая затем вызывается;
эта вызванная функция возвращает целое.
В качестве другого примера приведем описание
FLOAT FA[17], *AFP[17];
в котором описывается массив чисел типа FLOAT и массив указателей
на числа типа FLOAT. Наконец,
STATIC INT X3D[3][5][7];
описывает статический трехмерный массив целых размером
3*5*7. более подробно, X3D является массивом из трех элементов;
каждый элемент является массивом пяти массивов; каждый
последний массив является массивом из семи целых. Каждое из
выражений X3D, X3D[I], X3D[I][J] и X3D[I][J][K] может разумным
образом появляться в выражениях. Первые три имеют тип
"массив", последнее имеет тип INT.
16.5. Описание структур и объединений
Структура - это объект, состоящий из последовательности
именованных членов. каждый член может быть произвольного типа.
Объединение - это объект, который в данный момент может
содержать любой из нескольких членов. Спецификаторы и
объединения имеют одинаковую форму.
Спецификатор-структуры-или-объединения
структура-или-объединение \( список-описаний-структуры\)
идентификатор структуры-или-объединения
\(список-описаний-структуры\)
идентификатор структуры-или-объединения
Структура-или-объединение:
STRUCT
UNION
Список-описаний-структуры является последовательностью описаний
членов структуры или объединения:
Список-описаний-структуры:
описание-структуры
описание-структуры список-описаний-структуры
описание-структуры:
спецификатор-типа список-описателей-структуры
список-описателей-структуры:
описатель-структуры
описатель-структуры, список-описателей-структуры
В обычном случае описатель структуры является просто описателем
члена структуры или объединения. Член структуры может
также состоять из специфицированного числа битов. Такой член
называется также полем; его длина отделяется от имени поля
двоеточием.
Описатель-структуры:
описатель
описатель: константное выражение
: константное выражение
Внутри структуры описанные в ней объекты имеют адреса, которые
увеличиваются в соответствии с чтением их описаний слева
направо. Каждый член структуры, который не является полем,
начинается с адресной границы, соответствующей его типу;
следовательно в структуре могут оказаться неименованные дыры.
Члены, являющиеся полями, помещаются в машинные целые;
они не перекрывают границы слова. Поле, которое не умещается
в оставшемся в данном слове пространстве, помещается в следующее
слово. Поля выделяются справа налево на PDP-11 и слева
направо на других машинах.
Описатель структуры, который не содержит описателя, а
только двоеточие и ширину, указывает неименованное поле, полезное
для заполнения свободного пространства с целью соответствия
задаваемых извне схемам. Специальный случай неименованного
поля с шириной 0 используется для указания о выравнивании
следующего поля на границу слова. При этом предполагается,
что "следующее поле" действиетльно является полем,
а не обычным членом структуры, поскольку в последнем
случае выравнивание осуществляется автоматически.
Сам язык не накладывает ограничений на типы объектов,
описанных как поля, но от реализаций не требуется обеспечивать
что-либо отличное от целых полей. Более того, даже поля
типа INT могут рассматриваться как неимеющие знака. На
PDP-11 поля не имеют знака и могут принимать только целые
значения. Во всех реализациях отсутствуют массивы полей и к
полям не применима операция взятия адреса &, так что не существует
и указателей на поля.
Объединение можно представить себе как структуру, все
члены которой начинаются со смещения 0 и размер которой достаточен,
чтобы содержать любой из ее членов. В каждый момент
объединение может содержать не более одного из своих членов.
Спецификатор структуры или объединения во второй форме,
т.е. Один из
STRUCT идентификатор \(список-описаний-структуры\)
UNION идентификатор \(список-описаний-структуры\)
описывает идентификатор в качестве ярлыка структуры (или ярлыка
объединения) структуры, специфицированной этим списком.
Последующее описание может затем использовать третью форму
спецификатора, один из
STRUCT идентификатор
UNION идентификатор
Ярлыки структур дают возможность определения структур, которые
ссылаются на самих себя; они также позволяют неоднократно
использовать приведенную только один раз длинную часть
описания. Запрещается описывать структуру или объединение,
которые содержат образец самого себя, но структура или
объединение могут содержать указатель на структуру или
объединение такого же вида, как они сами.
Имена членов и ярлыков могут совпадать с именами обычных
переменных. Однако имена ярлыков и членов должны быть взаимно
различными.
Две структуры могут иметь общую начальную последовательность
членов; это означает, что тот же самый член может появиться
в двух различных структурах, если он имеет одинаковый
тип в обеих структурах и если все предыдущие члены обеих
структур одинаковы. (Фактически компилятор только проверяет,
что имя в двух различных структурах имеет одинаковый тип и
одинаковое смещение, но если предшествующие члены отличаются,
то конструкция оказывается непереносимой).
Вот простой пример описания структуры:
STRUCT TNODE \(
CHAR TWORD[20];
INT COUNT;
STRUCT TNODE *LEFT;
STRUCT TNODE *RIGHT;
\);
Такая структура содержит массив из 20 символов, целое и два
указателя на подобные структуры. Как только приведено такое
описание, описание
STRUCT TNODE S, *SP;
говорит о том, что S является структурой указанного вида, а
SP является указателем на структуру указанного вида. При наличии
этих описаний выражение
SP-"COUNT
ссылается к полю COUNT структуры, на которую указывает SP;
выражение
S.LEFT
ссылается на указатель левого поддерева в структуре S, а выражение
S.RIGHT-"TWORD[0]
ссылается на первый символ члена TWORD правого поддерева из
S.
16.6. Инициализация
Описатель может указывать начальное значение описываемого
идентификатора. Инициализатор состоит из выражения или
заключенного в фигурные скобки списка значений, перед которыми
ставится знак =.
Инициализатор:
= выражение
= \(список-инициализатора\)
= \(список-инициализатора,\)
список-инициализатора:
выражение
список-инициализатора,список-инициализатора
\(список-инициализатора\)
Все выражения, входящие в инициализатор статической или
внешней переменной, должны быть либо константными выражениями,
описываемыми в п. 23, Либо выражениями, которые сводятся
к адресу ранее описанной переменной, возможно смещенному на
константное выражение. Автоматические и регистровые переменные
могут быть инициализированы произвольными выражениями,
включающими константы и ранее описанные переменные и функции.
Гарантируется, что неинициализированные статические и
внешние переменные получают в качестве начальных значений
0;неинициализированные автоматические и регистровые переменные
в качестве начальных значений содержат мусор.
Когда инициализатор применяется к скаляру (указателю или
объекту арифметического типа), то он состоит из одного выражения,
возможно заключенного в фигурные скобки. Начальное
значение объекта находится из выражения; выполняются те же
самые преобразования, что и при присваивании.
Когда описываемая переменная является агрегатом (структурой
или массивом ), то инициализатор состоит из заключенного
в фигурные скобки и разделенного запятыми списка инициализаторов
для членов агрегата. Этот список составляется в
порядке возрастания индекса или в соответствии с порядком
членов. Если агрегат содержит подагрегаты, то это правило
применяется рекурсивно к членам агрегата. Если количество
инициализаторов в списке оказывается меньше числа членов агрегата,
то оставшиеся члены агрегата заполняются нулями.
Запрещается инициализировать объединения или автоматические
агрегаты.
Фигурные скобки могут быть опущены следующим образом.
Если инициализатор начинается с левой фигурной скобки, то
последующий разделенный запятыми список инициализаторов инициализирует
члены агрегата; будет ошибкой, если в списке
окажется больше инициализаторов, чем членов агрегата. Если
однако инициализатор не начинается с левой фигурной скобки,
то из списка берется только нужное для членов данного агрегата
число элементов; оставшиеся элементы используются для
инициализации следующего члена агрегата, частью которого является
настоящий агрегат.
Последнее сокращение допускает возможность инициализации
массива типа CHAR с помощью строки. В этом случае члены массива
последовательно инициализируются символами строки.
Например,
INT X[] = \(1,3,5\);
описывает и инициализирует X как одномерный массив; поскольку
размер массива не специфицирован, а список инициализитора
содержит три элемента, считается, что массив состоит из трех
членов.
Вот пример инициализации с полным использованием фигурных
скобок:
FLOAT *Y[4][3] = \(
( 1, 3, 5 ),
( 2, 4, 6 ),
( 3, 5, 7 ),
\);
Здесь 1, 3 и 5 инициализируют первую строку массива Y[0], а
именно Y[0][0], Y[0][1] и Y[0][2]. Аналогичным образом следующие
две строчки инициализируют Y[1] и Y[2]. Инициализатор
заканчивается преждевременно, и, следовательно массив Y[3]
инициализируется нулями. В точности такого же эффекта можно
было бы достичь, написав
FLOAT Y[4][3] = \(
1, 3, 5, 2, 4, 6, 3, 5, 7
\);
Инициализатор для Y начинается с левой фигурной скобки, но
инициализатора для Y[0] нет. Поэтому используется 3 элемента
из списка. Аналогично следующие три элемента используются
последовательно для Y[1] и Y[2]. следующее описание
FLOAT Y[4][3] = \(
(1), (2), (3), (4)
\);
инициализирует первый столбец Y (если его рассматривать как
двумерный массив), а остальные элементы заполняются нулями.
И наконец, описание
CHAR MSG[] = "SYNTAX ERROR ON LINE %S\N";
демонстрирует инициализацию элементов символьного массива с
помощью строки.
16.7. Имена типов
В двух случаях (для явного указания типа преобразования
в конструкции перевода и для аргументов операции SIZEOF) желательно
иметь возможность задавать имя типа данных. Это
осуществляется с помощью "имени типа", которое по существу
является описанием объекта такого типа , в котором опущено
имя самого объекта.
Имя типа:
спецификатор-типа абстрактный-описатель
абстрактный-описатель:
пусто
(абстрактный-описатель)
* абстрактный описатель
абстрактный-описатель ()
абстрактный-описатель [константное выражение
необ]
Во избежании двусмысленности в конструкции
(абстрактный описатель)
требуется, чтобы абстрактный-описатель был непуст. При этом
ограничении возможно однозначено определить то место в абстрактном-описателе,
где бы появился идентификатор, если бы
эта конструкция была описателем в описании. Именованный тип
совпадает тогда с типом гипотетического идентификатора. Например,
имена типов
INT
INT *
INT *[3]
INT (*)[3]
INT *()
INT (*)()
именуют соответственно типы "целый", "указатель на целое",
"массив из трех указателей на целое", "указатель на массив
из трех целых", " функция, возвращающая указатель на целое"
и "указатель на функцию, возвращающую целое".
16.8. TYPEDEF
Описания, в которых "класс памяти"специфицирован как
TYPEDEF, не вызывают выделения памяти. вместо этого они определяют
идентификаторы ,которые позднее можно использовать
так, словно они являются ключевыми словами, имеющими основные
или производные типы.
Определяющее-тип-имя
идентификатор
В пределах области действия описания со спецификатором
TYPEDEF каждый идентификатор, являющийся частью любого описателя
в этом описании, становится синтаксически эквивалентным
ключевому слову, имеющему тот тип , который ассоциирует
с идентификатором в описанном в п. 16.4 Смысле. Например,
после описаний
TYPEDEF INT MILES, "KLICKSP;
TYPEDEF STRUCT ( DOUBLE RE, IM; ) COMPLEX;
конструкции
MILES DISTANCE;
EXTERN KLICKSP METRICP;
COMPLEX Z, *ZP;
становятся законными описаниями; при этом типом DISTANCE является
INT, типом METRICP - "указатель на INT", типом Z -
специфицированная структура и типом ZP - указатель на такую
структуру.
Спецификатор TYPEDEF не вводит каких-либо совершенно новых
типов, а только определяет синонимы для типов, которые
можно было бы специфицировать и другим способом. Так в приведенном
выше примере переменная DISTANCE считается имеющей
точно такой же тип, что и любой другой объект, описанный в
INT.
17. Операторы
За исключением особо оговариваемых случаев, операторы
выполняются последовательно.
17.1. Операторное выражение
Большинство операторов являются операторными выражениями,
которые имеют форму
выражение;
обычно операторные выражения являются присваиваниями или обращениями
к функциям.
17.2. Составной оператор (или блок)
С тем чтобы допустить возможность использования нескольких
операторов там, где ожидается присутствие только одного,
предусматривается составной оператор (который также и эквивалентно
называют "блоком"):
составной оператор:
\(список-описаний список-операторов
необ необ\)
список-описаний:
описание
описание список-описаний
список-операторов:
оператор
оператор список-операторов
Если какой-либо идентификатор из списка-описаний был описан
ранее, то во время выполнения блока внешнее описание подавляется
и снова вступает в силу после выхода из блока.
Любая инициализация автоматических и регистрационных переменных
проводится при каждом входе в блок через его начало.
В настоящее время разрешается (но это плохая практика)
передавать управление внутрь блока; в таком случае эти инициализации
не выполняются. Инициализации статических переменных
проводятся только один раз, когда начинается выполнение
программы.
Находящиеся внутри блока внешние описания не
резервируют памяти, так что их инициализация не
разрешается.
17.3. Условные операторы
Имеются две формы условных операторов:
IF (выражение) оператор
IF (выражение) оператор ELSE оператор
В обоих случаях вычасляется выражение и, если оно отлично от
нуля, то выполняется первый подоператор. Во втором случае,
если выражение равно нулю, выпалняется второй подоператор.
Как обычно, двусмысленность "ELSE" разрешается связываением
ELSE с последним встречающимся IF, у которого нет ELSE.
17.4. Оператор WHILE
Оператор WHILE имеет форму
WHILE (выражение) оператор
Подоператор выполняется повторно до тех пор, пока значение
выражения остается отличным от нуля. проверка производится
перед каждым выполнением оператора.
17.5. Оператор DO
Оператор DO имеет форму
DO оператор WHILE (выражения)
Оператор выполняется повторно до тех пор, пока значение
выражения не станет равным нулю. Проверка производится после
каждого выполнения оператора.
17.6. Оператор FOR
Оператор FOR имеет форму
(выражение-1 ; выражение-2 ; выражение-3 )оператор
необ необ необ
Оператор FOR эквивалентен следующему
выражение-1;
WHILE (выражение-2) \(
оператор
выражение-3
\)
Таким образом, первое выражение определяет инициализацию
цикла; второе специфиуирует проверку, выполняемую перед каждой
итерацией, так что выход из цикла происходит тогда, когда
значение выражения становится нулем; третье выражение
часто задает приращение параметра, которое проводится после
каждой итерации.
Любое выражение или даже все они могут быть опущены. Если
отсутствует второе выражение, то предложение с WHILE считается
эквивалентным WHILE(1); другие отсутствующие выражения
просто опускаются из приведенного выше расширения.
17.7. Оператор SWITCH
Оператор SWITCH (переключатель), вызывает передачу управления
к одному из нескольких операторов, в зависимости от
значения выражения. Оператор имеет форму
SWITCH (выражение) оператор
В выражении проводятся обычные арифметические преобразования,
но результат должен иметь тип INT. Оператор обычно является
составным. Любой оператор внутри этого оператора может
быть помечен одним или более вариантным префиксом CASE,
имеющим форму:
CASE констанстное выражение:
где константное выражение должно иметь тип INT. Никакие две
вариантные константы в одном и том же переключателе не могут
иметь одинаковое значение. точное определение константного
выражения приводится в п. 23.
Кроме того, может присутствовать самое большее один операторный
префикс вида
DEFAULT:
При выполнении оператора SWITCH вычисляется входящее в
него выражение и сравнивается с каждой вариантной константой.
Если одна из вариантных констант оказывается равной
значению этого выражения, то управление передается оператору,
который следует за совпадающим вариантным префиксом. Если
ни одна из вариантных констант не совпадает со значением
выражения и если при этом присутствует префикс DEFAULT, то
управление передается оператору, помеченному этим префиксом.
если ни один из вариантов не подходит и префикс DEFAULT отсутствует,
то ни один из операторов в переключателе не выполняется.
Сами по себе префиксы CASE и DEFAULT не изменяют поток
управления, которое беспрепятсвенно проходит через такие
префиксы. Для выхода из переключателя смотрите оператор
BREAK, п. 17.8.
Обычно оператор, который входит в переключатель, является
составным. Описания могут появляться в начале этого оператора,
но инициализации автоматических и регистровых переменных
будут неэффективными.
17.8. Оператор BREAK
Оператор
BREAK;
вызывает завершение выполнения наименьшего охватывающего
этот оператор оператора WHILE, DO, FOR или SWITCH; управление
передается оператору, следующему за завершенным оператором.
17.9. Оператор CONTINUE
Оператор
CONTINUE;
приводит к передаче управления на продолжающую цикл часть
наименьшего охватывающего этот оператор оператора WHILE, DO
или FOR; то есть на конец цикла. Более точно, в каждом из
операторов
WHILE(...) \( DO \( FOR(...) \(
CONTIN: ; CONTIN: ; CONTIN: ;
\) \) WHILE(...); \)
Оператор CONTINUE эквивалентен оператору GOTO CONTIN. (За
CONTIN: следует пустой оператор; см. П. 17.13.).
17.10. Оператор возврата
Возвращение из функции в вызывающую программу осуществляется
с помощью оператора RETURN, который имеет одну из
следующих форм
RETURN;
RETURN выражение;
В первом случае возвращаемое значение неопределено. Во втором
случае в вызывающую функцию возвращается значение выражения.
Если требуется, выражение преобразуется к типу функции,
в которой оно появляется, как в случае присваивания.
Попадание на конец функции эквивалентно возврату без возвращаемого
значения.
17.11. Оператор GOTO
Управление можно передавать безусловно с помощью оператора
GOTO идентификатор1
идентификатор должен быть меткой (п. 9.12), Локализованной в
данной функции.
17.12. Помеченный оператор
Перед любым оператором может стоять помеченный префикс
вида
идентификатор:
который служит для описания идентификатора в качестве метки.
Метки используются только для указания места, куда передается
управление оператором GOTO. Областью действия метки является
данная функция, за исключением любых подблоков, в которых
тот же идентификатор описан снова. Смотри п. 19.
17.13. Пустой оператор
Пустой оператор имеет форму:
;
Пустой оператор оказывается полезным, так как он позволяет
поставить метку перед закрывающей скобкой \) составного оператора
или указать пустое тело в операторах цикла, таких как
WHILE.
18. Внешние определения
C-программа представляет собой последовательность внешних
определений. Внешнее определение описывает идентификатор
как имеющий класс памяти EXTERN (по умолчанию), или возможно
STATIC, и специфицированный тип. Спецификатор типа (п. 16.2)
Также может быть пустым; в этом случае считается, что тип
является типом INT. Область действия внешних определений
распространяется до конца файла, в котором они приведены,
точно так же , как влияние описаний простирается до конца
блока. Синтаксис внешних определений не отличается от синтаксиса
описаний, за исключением того, что только на этом
уровне можно приводить текст функций.
18.1. Внешнее определение функции
Определение функции имеет форму
определение-функции:
спецификаторы-описания описатель-функции
тело-функции
необ
Единственными спецификаторами класса памяти, допускаемыми в
качестве спецификаторов-описания, являются EXTERN или
STATIC; о различии между ними смотри п. 19.2. Описатель функции
подобен описателю для "функции, возвращающей...", за
исключением того, что он перечисляет формальные параметры
определяемой функции.
Оисатель-функции:
описатель (список-параметров
необ)
список параметров:
идентификатор
идентификатор, список-параметров
тело-функции имеет форму
тело-функции:
список-описаний составной-оператор
Идентификаторы из списка параметров и только они могут
быть описаны в списке описаний. Любой идентификатор, тип которого
не указан, считается имеющим тип INT. Единственным
допустимым здесь спецификатором класса памяти является
REGISTER; если такой класс памяти специфицирован, то в начале
выполнения функции соответствующий фактический параметр
копируется, если это возможно, в регистр.
Вот простой пример полного определения функции:
INT MAX(A, B, C)
INT A, B, C;
\(
INT M;
M = (A"B) ? A:B;
RETURN((M"C) ? M:C);
\)
Здесь INT - спецификатор-типа, MAX(A,B,C) - описатель-функции,
INT A,B,C; - список-описаний формальных параметров, \(
... \) - Блок, содержащий текст оператора.
В языке "C" все фактические параметры типа FLOAT преобразуются
к типу DOUBLE, так что описания формальных параметров,
объявленных как FLOAT, приспособлены прочесть параметры
типа DOUBLE. Аналогично, поскольку ссылка на массив в любом
контексте (в частности в фактическом параметре) рассматривается
как указатель на первый элемент массива, описания формальных
параметров вила "массив ..." приспособлены прочесть
: "указатель на ...". И наконец, поскольку структуры,
объединения и функции не могут быть переданы функции, бессмысленно
описывать формальный параметр как структуру,
объединение или функцию (указатели на такие объекты, конечно,
допускаются).
18.2. Внешние определения данных
Внешнее определение данных имеет форму
определение-данных:
описание
Классом памяти таких данных может быть EXTERN (в частности,
по умолчанию) или STATIC, но не AUTO или REGISTER.
19. Правила, определяющие область действия
Вся C-программа необязательно компилируется одновременно;
исходный текст программы может храниться в нескольких
файлах и ранее скомпилированные процедуры могут загружаться
из библиотек. Связь между функциями может осуществляться как
через явные обращения, так и в результате манипулирования с
внешними данными.
Поэтому следует рассмотреть два вида областей действия:
во-первых, ту, которая может быть названа лексической областью
действия идентификатора и которая по существу является
той областью в программе, где этот идентификатор можно
использовать, не вызывая диагностического сообщения "неопределенный
идентификатор"; и во-вторых, область действия, которая
связана с внешними идентификаторами и которая характеризуется
правилом, что ссылки на один и тот же внешний идентификатор
являются ссылками на один и тот же объект.
19.1. Лексическая область действия
Лексическая область действия идентификаторов, описанных
во внешних определениях, простирается от определения до конца
исходного файла, в котором он находится. Лексическая область
действия идентификаторов, являющихся формальными параметрами,
распространяется на ту функцию, к которой они относятся.
Лексическая область действия идентификаторов, описанных
в начале блока, простирается до конца этого блока. Лексической
областью действия
...Поділитися у соцмережах
