генерируется указатель на эту функцию. Следовательно, чтобы
передать одну функцию другой, можно написать
INT F();
...
G(F);
Тогда определение функции G могло бы выглядеть так:
G(FUNCP)
INT(*FUNCP)();
\(
...
(*FUNCP)();
...
\)
Обратите внимание, что в вызывающей процедуре функция F дол-
жна быть описана явно, потому что за ее появлением в G(F) не
следует скобка ( .
22.3. Массивы, указатели и индексация
Каждый раз, когда идентификатор, имеющий тип массива,
появляется в выражении, он преобразуется в указатель на пер-
вый член этого массива. Из-за этого преобразования массивы
не являются L-значениями. По определению операция индексация
[] интерпретируется таким образом, что E1[E2] считается
идентичным выражению *((е1)+(е2)). Согласно правилам преоб-
разований, применяемым при операции +, если E1 - массив, а
е2 - целое, то е1[е2] ссылается на е2-й член массива е1. По-
этому несмотря на несимметричный вид операция индексации яв-
ляется коммутативной.
В случае многомерных массивов применяется последователь-
ное правило. Если е является N-мерным массивом размера
I*J*...*K, то при появлении в выражении е преобразуется в
указатель на (N-1)-мерный массив размера J*...*K. Если опе-
рация * либо явно, либо неявно, как результат индексации,
применяется к этому указателю, то результатом операции будет
указанный (N-1)-мерный массив, который сам немедленно преоб-
разуется в указатель.
Рассмотрим, например, описание
INT X[3][5];
Здесь X массив целых размера 3*5. При появлении в выражении
X преобразуется в указатель на первый из трех массивов из 5
целых. В выражении X[I], которое эквивалентно *(X+I), снача-
ла X преобразуется в указатель так, как описано выше; затем
I преобразуется к типу X, что вызывает умножение I на длину
объекта, на который указывает указатель, а именно на 5 целых
объектов. Результаты складываются, и применение косвенной
адресации дает массив (из 5 целых), который в свою очередь
преобразуется в указатель на первое из этих целых. Если в
выражение входит и другой индекс, то таже самая аргументация
применяется снова; результатом на этот раз будет целое.
Из всего этого следует, что массивы в языке "C" хранятся
построчно ( последний индекс изменяется быстрее всего) и что
первый индекс в описании помогает определить общее количест-
во памяти, требуемое для хранения массива, но не играет ни-
какой другой роли в вычислениях, связанных с индексацией.
22.4. Явные преобразования указателей
Разрешаются определенные преобразования, с использовани-
ем указателей , но они имеют некоторые зависящие от конкрет-
ной реализации аспекты. Все эти преобразования задаются с
помощью операции явного преобразования типа; см. П. 15.2 и
16.7.
Указатель может быть преобразован в любой из целочислен-
ных типов, достаточно большой для его хранения. Требуется ли
при этом INT или LONG, зависит от конкретной машины. Преоб-
разующая функция также является машинно-зависимой, но она
будет вполне естественной для тех, кто знает структуру адре-
сации в машине. Детали для некоторых конкретных машин приво-
дятся ниже.
Объект целочисленного типа может быть явным образом пре-
образован в указатель. такое преобразование всегда переводит
преобразованное из указателя целое в тот же самый указатель,
но в других случаях оно будет машинно-зависимым.
Указатель на один тип может быть преобразован в указа-
тель на другой тип. Если преобразуемый указатель не указыва-
ет на объекты, которые подходящим образом выравнены в памя-
ти, то результирующий указатель может при использовании вы-
зывать ошибки адресации. Гарантируется, что указатель на
объект заданного размера может быть преобразован в указатель
на объект меньшего размера и снова обратно, не претерпев при
этом изменения.
Например, процедура распределения памяти могла бы прини-
мать запрос на размер выделяемого объекта в байтах, а возв-
ращать указатель на символы; это можно было бы использовать
следующим образом.
EXTERN CHAR *ALLOC();
DOUBLE *DP;
DP=(DOUBLE*) ALLOC(SIZEOF(DOUBLE));
*DP=22.0/7.0;
Функция ALLOC должна обеспечивать (машинно-зависимым спосо-
бом), что возвращаемое ею значение будет подходящим для пре-
образования в указатель на DOUBLE; в таком случае использо-
вание этой функции будет переносимым.
Представление указателя на PDP-11 соответствует 16-бито-
вому целому и измеряется в байтах. Объекты типа CHAR не име-
ют никаких ограничений на выравнивание; все остальные объек-
ты должны иметь четные адреса.
На HONEYWELL 6000 указатель соответствует 36-битовому
целому; слову соответствует 18 левых битов и два непосредст-
венно примыкающих к ним справа бита, которые выделяют символ
в слове. Таким образом, указатели на символы измеряются в
единицах 2 в степени 16 байтов; все остальное измеряется в
единицах 2 в степени 18 машинных слов. Величины типа DOUBLE
и содержащие их агрегаты должны выравниваться по четным ад-
ресам слов (0 по модулю 2 в степени 19). Эвм IBM 370 и
INTERDATA 8/32 сходны между собой. На обеих машинах адреса
измеряются в байтах; элементарные объекты должны быть выров-
нены по границе, равной их длине, так что указатели на SHORT
должны быть кратны двум, на INT и FLOAT - четырем и на
DOUBLE - восьми. Агрегаты выравниваются по самой строгой
границе, требуемой каким-либо из их элементов.
23. Константные выражения
В нескольких местах в языке "C" требуются выражения, ко-
торые после вычисления становятся константами: после вариан-
тного префикса CASE, в качестве границ массивов и в инициа-
лизаторах. В первых двух случаях выражение может содержать
только целые константы, символьные константы и выражения
SIZEOF, возможно связанные либо бинарными операциями
+ - * / . % & \! Ч << >> == 1= <> <= >=
либо унарными операциями
- \^
либо тернарной операцией ?:
Круглые скобки могут использоваться для группировки, но не
для обращения к функциям.
В случае инициализаторов допускается большая (ударение
на букву о) свобода; кроме перечисленных выше константных
выражений можно также применять унарную операцию & к внешним
или статическим объектам и к внешним или статическим масси-
вам, имеющим в качестве индексов константное выражение.
Унарная операция & может быть также применена неявно, в ре-
зультате появления неиндексированных массивов и функций. Ос-
новное правило заключается в том, что после вычисления ини-
циализатор должен становится либо константой, либо адресом
ранее описанного внешнего или статического объекта плюс или
минус константа.
24. Соображения о переносимости
Некоторые части языка "C" по своей сути машинно-зависи-
мы. Следующие ниже перечисление потенциальных трудностей хо-
тя и не являются всеобъемлющими, но выделяет основные из
них.
Как показала практика, вопросы, целиком связанные с ап-
паратным оборудованием, такие как размер слова, свойства
плавающей арифметики и целого деления, не представляют осо-
бенных затруднений. Другие аспекты аппаратных средств нахо-
дят свое отражение в различных реализациях. Некоторые из
них, в частности, знаковое расширение (преобразующее отрица-
тельный символ в отрицательное целое) и порядок, в котором
помещаются байты в слове, представляют собой неприятность,
которая должна тщательно отслеживаться. Большинство из ос-
тальных проблем этого типа не вызывает сколько-нибудь значи-
тельных затруднений.
Число переменных типа REGISTER, которое фактически может
быть помещено в регистры, меняется от машины к машине, также
как и набор допустимых для них типов. Тем не менее все ком-
пиляторы на своих машинах работают надлежащим образом; лиш-
ние или недопустимые регистровые описания игнорируются.
Некоторые трудности возникают только при использовании
сомнительной практики программирования. Писать программы,
которые зависят от каких- либо этих свойств, является чрез-
вычайно неразумным.
Языком не указывается порядок вычисления аргументов фун-
кций; они вычисляются справа налево на PDP-11 и VAX-11 и
слева направо на остальных машинах. порядок, в котором про-
исходят побочные эффекты, также не специфицируется.
Так как символьные константы в действительности являются
объектами типа INT, допускается использование символьных
констант, состоящих из нескольких символов. Однако, посколь-
ку порядок, в котором символы приписываются к слову, меняет-
ся от машины к машине, конкретная реализация оказывается
весьма машинно-зависимой.
Присваивание полей к словам и символов к целым осуществ-
ляется справо налево на PDP-11 и VAX-11 и слева направо на
других машинах. эти различия незаметны для изолированных
программ, в которых не разрешено смешивать типы (преобразуя,
например, указатель на INT в указатель на CHAR и затем про-
веряя указываемую память), но должны учитываться при согла-
совании с накладываемыми извне схемами памяти.
Язык, принятый на различных компиляторах, отличается
только незначительными деталями. Самое заметное отличие сос-
тоит в том, что используемый в настоящее время компилятор на
PDP-11 не инициализирует структуры, которые содержат поля
битов, и не допускает некоторые операции присваивания в оп-
ределенных контекстах, связанных с использованием значения
присваивания.
25. Анахронизмы
Так как язык "C" является развивающимся языком, в старых
программах можно встретить некоторые устаревшие конструкции.
Хотя большинство версий компилятора поддерживает такие анах-
ронизмы, они в конце концов исчезнут, оставив за собой толь-
ко проблемы переносимости.
В ранних версиях "C" для проблем присваивания использо-
валась форма =ON, а не ON=, приводя к двусмысленностям, ти-
пичным примером которых является
X = -1
где X фактически уменьшается, поскольку операции = и - при-
мыкают друг к другу, но что вполне могло рассматриваться и
как присваивание -1 к X.
Синтаксис инициализаторов изменился: раньше знак равенс-
тва, с которого начинается инициализатор, отсутствовал, так
что вместо
INT X = 1;
использовалось
INT X 1;
изменение было внесено из-за инициализации
INT F (1+2)
которая достаточно сильно напоминает определение функции,
чтобы смутить компиляторы.
26. Сводка синтаксических правил
Эта сводка синтаксиса языка "C" предназначена скорее для
облегчения понимания и не является точной формулировкой язы-
ка.
26.1. Выражения
Основными выражениями являются следующие:
выражение:
первичное-выражение
* выражение
& выражение
- выражение
! Выражение
\^ выражение
++ L-значение
-- L-значение
L-значение ++
L-значение --
SIZEOF выражение
(имя типа) выражение
выражение бинарная-операция выражение
выражение ? Выражение : выражение
L-значение операция-присваивания выражение
выражение , выражение
первичное выражение:
идентификатор
константа
строка
(выражение)
первичное-выражение (список выражений
необ)
первичное-выражение [выражение]
L-значение . Идентификатор
первичное выражение -> идентификатор
L-значение:
идентификатор
первичное-выражение [выражение]
L-значение . Идентификатор
первичное-выражение -> идентификатор
* выражение
(L-значение)
Операции первичных выражений
() [] . ->
имеют самый высокий приоритет и группируются слева
направо. Унарные операции
* & - ! \^ ++ -- SIZEOF(Имя типа)
имеют более низкий приоритет, чем операции первичных выраже-
ний, но более высокий, чем приоритет любой бинарной опера-
ции. Эти операции группируются справа налево. Все бинарные
операции и условная операция (прим. Перевод.: условная опе-
рация группируется справа налево; это изменение внесено в
язык в 1978 г.) группируются слева направо и их приоритет
убывает в следующем порядке:
Бинарные операции:
* / %
+ -
>> <<
< > <= >=
