выражение-равенства: выражение-отношения
выражение-равенства == выражение-отношения
выражение-равенства != выражение-отношения
Операторы == (равно) и != (не равно) аналогичны операторам отношения с той лишь разницей, что имеют более низкий приоритет. (Таким образом, a < b == c < d есть 1 тогда и только тогда, когда отношения a < b и c < d или оба истинны, или оба ложны.)
Операторы равенства подчиняются тем же правилам, что и операторы отношения. Кроме того, они дают возможность сравнивать указатель с целочисленным константным выражением, значение которого равно нулю, и с указателем на void (см. ).
И-выражение: выражение-равенства
И-выражение & выражение-равенства
Выполняются обычные арифметические преобразования: результат - побитовое AND операндов. Оператор применяется только к целочисленным операндам.
исключающее-ИЛИ-выражение: И-выражение
исключающее-ИЛИ-выражение ^ И-выражение
Выполняются обычные арифметические преобразования; результат – побитовое XOR операндов. Оператор применяется только к целочисленным операндам.
ИЛИ выражение: исключающее-ИЛИ-выражение
ИЛИ-выражение | исключающее-ИЛИ-выражение
Выполняются обычные арифметические преобразования; результат - побитовое OR операндов. Оператор применяется только к целочисленным операндам.
логическое-И-выражение: ИЛИ-выражение
логическое-И-выражение && ИЛИ-выражение
Операторы && выполняются слева направо. Оператор && выдает 1, если оба операнда не равны нулю, и 0 в противном случае. В отличие от &, && гарантирует, что вычисления будут проводиться слева направо: вычисляется первый операнд со всеми побочными эффектами; если он равен 0, то значение выражения есть 0. В противном случае вычисляется правый операнд, и, если он ранен 0, то значение выражения есть 0, в противном случае оно равно 1.
Операнды могут принадлежать к разным типам, но при этом каждый из них должен иметь либо арифметический тип, либо быть указателем. Тип результата - int.
логическое-ИЛИ-выражение: логическое-И-выражение
логическое-ИЛИ-выражение логическое-И-выражение
Операторы выполняются слева направо. Оператор выдает 1, если по крайней мере один из операндов не равен нулю, и 0 в противном случае. В отличие от |, оператор гарантирует, что вычисления будут проводиться слева направо: вычисляется первый операнд, включая все побочные эффекты; если он не равен 0, то значение выражения есть 1. В противном случае вычисляется правый операнд, и если он не равен 0, то значение выражения есть 1, в противном случае оно равно 0.
Операнды могут принадлежать разным типам, но операнд должен иметь либо арифметический тип, либо быть указателем. Тип результата - int.
условное-выражение: логическое-ИЛИ-выражение
логическое-ИЛИ-выражение ? выражение : условное-выражение
Вычисляется первое выражение, включая все побочные эффекты; если оно не равно 0, то результат есть значение второго выражения, в противном случае - значение третьего выражения. Вычисляется только один из двух последних операндов: второй или третий. Если второй и третий операнды арифметические, то выполняются обычные арифметические преобразования, приводящие к некоторому общему типу, который и будет типом результата. Если оба операнда имеют тип void, или являются структурами или объединениями одного и того же типа, или представляют собой указатели на объекты одного и того же типа, то результат будет иметь тот же тип, что и операнды. Если один из операндов имеет тип "указатель", а другой является константой 0, то 0 приводится к типу "указатель", этот же тип будет иметь и результат. Если один операнд является указателем на void, а второй - указателем другого типа, то последний преобразуется в указатель на void, который и будет типом результата.
При сравнении типов указателей квалификаторы типов () объектов, на которые указатели ссылаются, во внимание не принимаются, но тип результата наследует квалификаторы обеих ветвей условного выражения.
Существует несколько операторов присваивания; они выполняются справа налево.
выражение-присваивания: условное-выражение
унарное-выражение оператор-присваивания выражение-присваивания
оператор-присваивания: один из = *= /= %= += -= <<= >>= &= ^= |=
Операторы присваивания в качестве левого операнда требуют lvalue, причем модифицируемого; это значит, что оно не может быть массивом, или иметь незавершенный тип, или быть функцией. Тип левого операнда, кроме того, не может иметь квалификатора const; и, если он является структурой или объединением, в них не должно быть элементов или подэлементов (для вложенных структур или объединений) с квалификаторами const.
Тип выражения присваивания соответствует типу его левого операнда, а значение равно значению его левого операнда после завершения присваивания.
В простом присваивании с оператором = значение выражения замещает объект, к которому обращается lvalue. При этом должно выполняться одно из следующих условий: оба операнда имеют арифметический тип (если типы операндов разные, правый операнд приводится к типу левого операнда); оба операнда есть структуры или объединения одного и того же типа; один операнд есть указатель, а другой - указатель на void; левый операнд - указатель, а правый - константное выражение со значением 0; оба операнда - указатели на функции или объекты, имеющие одинаковый тип (за исключением возможного отсутствия const или volatile у правого операнда).
Выражение E1 op= E2 эквивалентно выражению E1 = E1 op(E2)с одним исключением: E1 вычисляется только один раз.
выражение: выражение-присваивания
выражение , выражение-присваивания
Два выражения, разделенные запятой, вычисляются слева направо, и значение левого выражения отбрасывается. Тип и значение результата совпадают с типом и значением правого операнда. Вычисление всех побочных эффектов левого операнда завершается перед началом вычисления правого операнда. В контексте, в котором запятая имеет специальное значение, например в списках аргументов функций () или в списках инициализаторов () (здесь в качестве синтаксических единиц фигурируют выражения присваивания), оператор запятая может появиться только в группирующих скобках. Например, в
f(a, (t=3, t+2), c)
три аргумента, из которых второй имеет значение 5.
Синтаксически, константное выражение - это выражение с ограниченным подмножеством операторов:
константное-выражение: условное-выражение
При указании case-меток в переключателе, задании границ массивов и длин полей битов, на месте значений перечислимых констант и инициализаторов, а также в некоторых выражениях для препроцессора требуются выражения, вычисление которых приводит к константе.
Константные выражения не могут содержать присваиваний, операторов инкрементирования и декрементирования, вызовов функций и операторов-запятых; перечисленные ограничения не распространяются на операнд оператора sizeof. Если требуется получить целочисленное константное выражение, то его операнды должны состоять из целых, перечислимых (enum), символьных констант и констант с плавающей точкой; операции приведения должны специфицировать целочисленный тип, а любая константа с плавающей точкой - приводиться к целому. Из этого следует, что в константном выражении не может быть массивов, операций косвенного обращения (раскрытия указателя), получения адреса и доступа к полям структуры. (Однако для sizeof возможны операнды любого вида.)
Для константных выражений в инициализаторах допускается большая свобода; операндами могут быть константы любого типа, а к внешним или статическим объектам и внешним и статическим массивам, индексируемым константными выражениями, возможно применять унарный оператор &. Унарный оператор & может также неявно присутствовать при использовании массива без индекса или функции без списка аргументов. Вычисление инициализатора должно давать константу или адрес ранее объявленного внешнего или статического объекта плюс-минус константа.
Меньшая свобода допускается для целочисленных константных выражений, используемых после #if: не разрешаются sizeof-выражения, константы типа enum и операции приведения типа. ()
Приоритеты описываемых операторов имеют тот же порядок, что и пункты данного параграфа (от высших к низшим). Например, для оператора +, описанного в , термин "операнды" означает "выражения, определенные в ". В каждом пункте описываются операторы, имеющие одинаковый приоритет, и указывается их ассоциативность (левая или правая). Приоритеты и ассоциативность всех операторов отражены в грамматике, приведенной в .
Приоритеты и ассоциативность полностью определены, а вот порядок вычисления выражения не определен за некоторым исключением даже для подвыражений с побочным эффектом. Это значит, что если в определении оператора последовательность вычисления его операндов специально не оговаривается, то в реализации можно свободно выбирать любой порядок вычислений и даже чередовать правый и левый порядок. Однако любой оператор использует значения своих операндов в точном соответствии с грамматическим разбором выражения, в котором он встречается.
Это правило отменяет ранее предоставлявшуюся свободу в выборе порядка выполнения операций, которые математически коммутативны и ассоциативны, но которые в процессе вычислений могут таковыми не оказаться. Это изменение затрагивает только вычисления с плавающей точкой, выполняющиеся "на грани точности", и ситуации, когда возможно переполнение.
В языке не определен контроль за переполнением, делением на нуль и другими исключительными ситуациями, возникающими при вычислении выражения. В большинстве существующих реализаций Си при вычислении знаковых целочисленных выражений и присваивании переполнение игнорируется, но результат таких вычислений не определен. Трактовки деления на нуль и всех исключительных ситуаций, связанных с плавающей точкой, могут не совпадать в разных реализациях; иногда для обработки исключительных ситуаций предоставляется нестандартная библиотечная функция.
Класс памяти специфицируется следующим образом:
спецификатор-класса-памяти: auto register static extern typedef
Смысл классов памяти обсуждался в .
Спецификаторы auto и register дают объявляемым объектам класс автоматической памяти, и эти спецификаторы можно применять только внутри функции. Объявления с auto и register одновременно являются определениями и резервируют намять. Спецификатор register эквивалентен auto, но содержит подсказку, сообщающую, что в программе объявленные им объекты используются интенсивно. На регистрах может быть размещено лишь небольшое число объектов, причем определенного типа: указанные ограничения зависят от реализации. В любом случае к register- объекту нельзя применять (явно или неявно) унарный оператор &.
Новым является правило, согласно которому вычислять адрес объекта класса register нельзя, а класса auto можно.
Спецификатор static дает объявляемым объектам класс статической памяти, он может использоваться и внутри, и вне функций. Внутри функции этот спецификатор вызывает выделение памяти и служит определением; его роль вне функций будет объяснена в .
Объявление со спецификатором extern, используемое внутри функции, объявляет, что для объявляемого объекта где-то выделена память; о ее роли вне функций будет сказано в .
Спецификатор typedef не резервирует никакой памяти и назван спецификатором класса памяти из соображений стандартности синтаксиса; речь об этом спецификаторе пойдет в .
Объявление может содержать не более одного спецификатора класса памяти. Если он в объявлении отсутствует, то действуют следующие правила: считается, что объекты, объявляемые внутри функций, имеют класс auto; функции, объявляемые внутри функций, - класс extern; объекты и функции, объявляемые вне функций, - статические и имеют внешние связи (см. , ).
Спецификаторы типа определяются следующим образом:
спецификатор-типа: void char short int long float double signed unsigned структуры-или-объединения-спецификатор
спецификатор-перечисления
typedef-имя
Вместе с int допускается использование еще какого-то одного слова - long или short; причем сочетание long int имеет тот же смысл, что и просто long: аналогично short int - то же самое, что и short. Слово long может употребляться вместе с double. С int и другими его модификациями (short, long или char) разрешается употреблять одно из слов signed или unsigned. Любое из последних может использоваться самостоятельно, в этом случае подразумевается int.
Спецификатор signed бывает полезен, когда требуется обеспечить, чтобы объекты типа char имели знак; его можно применять и к другим целочисленным типам, но в этих случаях он избыточен.
За исключением описанных выше случаев объявление не может содержать более одного спецификатора типа. Если в объявлении нет ни одного спецификатора типа, то имеется в виду тип int.
Для указания особых свойств объявляемых объектов предназначаются квалификаторы:
квалификатор-типа: const volatile
Квалификаторы типа могут употребляться с любым спецификатором типа. Разрешается инициализировать const-объект, однако присваивать ему что-либо в дальнейшем запрещается. Смысл квалификатора volatile зависит от реализации.
Средства const и volatile (изменчивый) введены стандартом ANSI. Квалификатор const применяется, чтобы разместить объекты в памяти, открытой только на чтение (ПЗУ), или чтобы способствовать возможной оптимизации. Назначение квалификатора volatile - подавить оптимизацию, которая без этого указания могла бы быть проведена. Например, в машинах, где адреса регистров ввода- вывода отображены на адресное пространство памяти, указатель на регистр некоторого устройства мог бы быть объявлен как volatile, чтобы запретить компилятору экономить очевидно избыточную ссылку через указатель. Компилятор может игнорировать указанные квалификаторы, однако обязан сигнализировать о явных попытках изменить значение const-объектов.
Структура - это объект, состоящий из последовательности именованных элементов различных типов. Объединение - объект, который в каждый момент времени содержит один из нескольких элементов различных типов. Объявления структур и объединений имеют один и тот же вид.
спецификатор структуры-или-объединения: структуры-или-объединения идентификаторнеоб {список-объявлений-структуры} структуры-или-объединения идентификатор
структура-или-объединение: struct union
Список-объявлений-структуры является последовательностью объявлений элементов структуры или объединения:
список-объявлений-структуры: объявление-структуры
список-объявлений-структуры объявление-структуры
объявление-структуры: список-спецификаторов-квалификаторов список-структуры-объявителей;
список-спецификаторов-квалификаторов: спецификатор-типа список-спецификаторов-квалификаторовнеоб
квалификатор-типа список-спецификаторов-квалификаторовнеоб
список-структуры-объявителей: структуры-объявитель
список-структуры-объявителей , структуры-объявитель
Обычно объявление-структуры является просто объявлением для элементов структуры или объединения. Элементы структуры, в свою очередь, могут состоять из заданного числа разрядов (битов). Такой элемент называется битовым полем или просто полем. Его размер отделяется от имени поля двоеточием:
структуры-объявитель: объявитель
объявительнеоб : константное-выражение
Спецификатор типа, имеющий вид
структуры-или-объединения идентификатор { список-объявлений-структуры }
объявляет идентификатор тегом структуры или объединения, специфицированных списком. Последующее объявление в той же или внутренней области видимости может обращаться к тому же типу, используя в спецификаторе тег без списка:
структуры-или-объединения идентификатор
Если спецификатор с тегом, но без списка появляется там, где тег не объявлен, специфицируется незавершенный тип. Объекты с незавершенным типом структуры или объединения могут упоминаться в контексте, где не требуется знать их размер — например в объявлениях (но не определениях) для описания указателя или создания typedef, но не в иных случаях. Тип становится завершенным при появлении последующего спецификатора с этим тегом, содержащего список объявлений. Даже в спецификаторах со списком объявляемый тип структуры или объединения является незавершенным внутри списка и становится завершенным только после появления символа }, заканчивающего спецификатор.
Перечисления - это уникальный тип, значения которого покрываются множеством именованных констант, называемых перечислителями. Вид спецификатора перечисления заимствован у структур и объединений.
спецификатор-перечисления: enum идентификаторнеоб {список-перечислителей} enum идентификатор
список-перечислителей: перечислитель
список-перечислителей , перечислитель
перечислитель: идентификатор идентификатор = константное-выражение
Идентификаторы, входящие в список перечислителей, объявляются константами типа int и могут употребляться везде, где требуется константа. Если в этом списке нет ни одного перечислителя со знаком =, то значения констант начинаются с 0 и увеличиваются на 1 по мере чтения объявления слева направо. Перечислитель со знаком = дает соответствующему идентификатору значение; последующие идентификаторы продолжают прогрессию от заданного значения.
Имена перечислителей, используемые в одной области видимости, должны отличаться друг от друга и от имен обычных переменных, однако их значения могут и совпадать.
Роль идентификатора в переч-спецификаторе аналогична роли тега структуры в структ-спецификаторе: он является именем некоторого конкретного перечисления. Правила для списков и переч-спецификаторов (с тегами и без) те же, что и для спецификаторов структур или объединений, с той лишь оговоркой, что элементы перечислений не бывают незавершенного типа; тег переч-спецификатора без списка перечислителей должен иметь в пределах области видимости спецификатор со списком.
В первой версии языка перечислений не было, но они уже несколько лет применяются.
Объявители имеют следующий синтаксис:
объявитель: указательнеоб собственно-объявитель
собственно-объявитель: идентификатор
(объявитель) собственно-объявитель [константное-выражениенеоб] собственно-объявитель (список-типов-параметров) собственно-объявитель (список-идентификаторовнеоб)
указатель: * список-квалификаторов-типанеоб
* список-квалификаторов-типанеоб указатель
список-квалификаторов-типа: квалификатор-типа
список-квалификаторов-типа квалификатор-типа
У структуры объявителя много сходных черт со структурой подвыражений, поскольку в объявителе, как и в подвыражении, допускаются операции косвенного обращения, обращения к функции и получения элемента массива (с тем же порядком применения).
В объявления T D, где D имеет вид
* список-квалификаторов-типанеоб D1
а тип идентификатора объявления T D1 есть "модификатор-типа T", тип идентификатора D есть "модификатор-типа список-квалификаторов-типа указатель на T". Квалификаторы, следующие за *, относятся к самому указателю, а не к объекту, на который он указывает. Рассмотрим, например, объявление
int *ap[];
Здесь ap[] играет роль D1; объявление int ap[] следует расшифровать (см. ниже) как "массив из int": список квалификаторов типа здесь пуст, а модификатор типа есть "массив из". Следовательно, на самом деле объявление ap гласит: "массив из указателей на int". Вот еще примеры объявлений:
int i, *pi, *const cpi = &i; const int ci = 3, *pci;
В них объявляются целое i и указатель на целое pi. Значение указателя cpi неизменно; cpi всегда будет указывать в одно и то же место, даже если значение, на которое он указывает, станет иным. Целое ci есть константа, оно измениться не может (хотя может инициализироваться, как в данном случае). Тип указателя pci произносится как "указатель на const int"; сам указатель можно изменить; при этом он будет указывать на другое место, но значение, на которое он будет указывать, с помощью pci изменить нельзя.
В объявления T D, где D имеет вид
D1 [константное-выражениенеоб]
и где тип идентификатора объявления T D1 есть "модификатор-типа Т", тип идентификатора D есть "модификатор-типа массив из T". Если константное выражение присутствует, то оно должно быть целочисленным и больше 0. Если константное выражение, специфицирующее количество элементов в массиве, отсутствует, то массив имеет незавершенный тип.
Массив можно конструировать из объектов арифметического типа, указателей, структур и объединений, а также других массивов (генерируя при этом многомерные массивы). Любой тип, из которого конструируется массив, должен быть завершенным, он не может быть, например, структурой или массивом незавершенного типа. Это значит, что для многомерного массива пустой может быть только первая размерность. Незавершенный тип массива получает свое завершение либо в другом объявлении этого массива (), либо при его инициализации (). Например, запись
float fa[17], *afp[17];
объявляет массив из чисел типа float и массив из указателей на числа типа float. Аналогично
static int x3d[3][5][7];
объявляет статический трехмерный массив целых размера 3 x 5 x 7. На самом деле, если быть точными, x3d является массивом из трех элементов, каждый из которых есть массив из пяти элементов, содержащих по 7 значений типа int.
Операция индексирования E1[E2] определена так, что она идентична операции *(E1+E2). Следовательно, несмотря на асимметричность записи, индексирование - коммутативная операция. Учитывая правила преобразования, применяемые для оператора + и массивов (, , ), можно сказать, что если E1 - массив, а E2 - целое, то E1[E2] обозначает E2-й элемент массива E1.
Так, x3d[i][j][k] означает то же самое, что и *(x3d[i][j]+k). Первое подвыражение, x3d[i][j], согласно , приводится к типу "указатель на массив целых"; по сложение включает умножение на размер объекта типа int. Из этих же правил следует, что массивы запоминаются "построчно" (последние индексы меняются чаще) и что первая размерность в объявлении помогает определить количество памяти, занимаемой массивом, однако в вычислении адреса элемента массива участия не принимает.
В новом способе объявление функции T D, где D имеет вид
D1(список-типов-параметров)
и тип идентификатора объявления T D1 есть "модификатор-типа T", тип идентификатора в D есть "модификатор-типа функция с аргументами список-типов- параметров, возвращающая T". Параметры имеют следующий синтаксис:
список-типов-параметров: список-параметров
список-параметров , ...
список-параметров: объявление-параметра
список-параметров, объявление-параметра
объявление-параметра: спецификаторы-объявления объявитель
спецификатор-объявления абстрактный-объявительнеоб
При новом способе объявления функций список параметров специфицирует их типы, а если функция вообще не имеет параметров, на месте списка типов указывается одно слово - void. Если список типов параметров заканчивается многоточием ",...", то функция может иметь больше аргументов, чем число явно описанных параметров. (См. )
Типы параметров, являющихся массивами и функциями, заменяются на указатели в соответствии с правилами преобразования параметров (). Единственный спецификатор класса памяти, который разрешается использовать в объявлении параметра, - это register, однако он игнорируется, если объявитель функции не является заголовком ее определения. Аналогично, если объявители в объявлениях параметров содержат идентификаторы, а объявитель функции не является заголовком определения функции, то эти идентификаторы тотчас же выводятся из текущей области видимости.
При старом способе объявление функции T D, где D имеет вид
D1(список-идентификаторовнеоб)
и тип идентификатора объявления T D1 есть "модификатор-типа Т", тип идентификатора в D есть "модификатор-типа функция от неспецифицированных аргументов, возвращающая Т". Параметры, если они есть, имеют следующий вид:
список-идентификаторов: идентификатор
список-идентификаторов, идентификатор
При старом способе, если объявитель функции не используется в качестве заголовка определения функции (), список идентификаторов должен отсутствовать. Никакой информации о типах параметров в объявлениях не содержится.
Например, объявление
Список объявителей располагается сразу после спецификаторов типа и указателя класса памяти. Главный элемент любого объявителя - это объявляемый им идентификатор; в простейшем случае объявитель из него одного и состоит, что отражено в первой строке продукции грамматики с именем собственно- объявитель. Спецификаторы класса памяти относятся непосредственно к идентификатору, а его тип зависит от вида объявителя. Объявитель следует воспринимать как утверждение: если в выражении идентификатор появляется в том же контексте, что и в объявителе, то он обозначает объект специфицируемого типа.
Если соединить спецификаторы объявления, относящиеся к типу (), и некоторый конкретный объявитель, то объявление примет вид "T D", где T - тип, a D - объявитель. Эта запись индуктивно придает тип идентификатору любого объявителя.
В объявлении T D, где D - просто идентификатор, тип идентификатора есть T.
В объявлении T D, где D имеет вид
( D1 )
тип идентификатора в D1 тот же, что и в D. Скобки не изменяют тип, но могут повлиять на результаты его "привязки" к идентификаторам в сложных объявителях.
С помощью иниц-объявителя можно указать начальное значение объявляемого объекта. Инициализатору, представляющему собой выражение или список инициализаторов, заключенный в фигурные скобки, предшествует знак =. Этот список может завершаться запятой; ее назначение сделать форматирование более четким.
инициализатор: выражение-присваивания
{ список-инициализаторов } { список-инициализаторов, }
список-инициализаторов: инициализатор
список-инициализаторов , инициализатор
В инициализаторе статического объекта или массива все выражения должны быть константными (). Если инициализатор auto- и register-объекта или массива находится в списке, заключенном в фигурных скобки, то входящие в него выражения также должны быть константными. Однако в случае автоматического объекта с одним выражением инициализатор не обязан быть константным выражением, он просто должки иметь соответствующий объекту тип.
В первой редакции не разрешалась инициализация автоматических структур, объединений и массивов. ANSI-стандарт позволяет это; однако, если инициализатор не может быть представлен одним простым выражением, инициализация может быть выполнена только с помощью константных конструкций.
Статический объект, инициализация которого явно не указана, инициализируется так, как если бы ему (или его элементам) присваивалась константа 0. Начальное значение автоматического объекта, явным образом не инициализированного, не определено.
Инициализатор указателя или объекта арифметического типа - это одно выражение (возможно, заключенное в фигурные скобки), которое присваивается объекту.
Инициализатор структуры - это либо выражение того же структурного типа, либо заключенные в фигурные скобки инициализаторы ее элементов, заданные по порядку. Безымянные битовые поля игнорируются и не инициализируются. Если инициализаторов в списке меньше, чем элементов, то оставшиеся элементы инициализируются нулем. Инициализаторов не должно быть больше числа элементов.
Инициализатор массива - это список инициализаторов его элементов, заключенный в фигурные скобки. Если размер массива не известен, то он считается равным числу инициализаторов, при этом тип его становится завершенным. Если размер массива известен, то число инициализаторов не должно превышать числа его элементов; если инициализаторов меньше, оставшиеся элементы обнуляются.
В ряде случаев возникает потребность в применении имени типа данных (например при явном приведении к типу, в указании типов параметров внутри объявлений функций, в аргументе оператора sizeof). Эта потребность реализуется с помощью имени типа, определение которого синтаксически почти совпадает с объявлением объекта того же типа. Оно отличается от объявления лишь тем, что не содержит имени объекта.
имя-типа: список-спецификаторов-квалификаторов абстрактный-объявительнеоб
абстрактный-объявитель: указатель
указательнеоб собственно-абстрактный-объявитель
собственно-абстрактный-объявитель: ( абстрактный-объявитель ) собственно-абстрактный-объявительнеоб[константное-выражениенеоб] собственно-абстрактный-объявительнеоб(список-типов-параметровнеоб)
Можно указать одно-единственное место в абстрактном объявителе, где мог бы оказаться идентификатор, если бы данная конструкция была полноценным объявителем. Именованный тип совпадает с типом этого "невидимого идентификатора". Например
int int * int *[3] int (*)[] int *() int (*[])(void)
соответственно обозначают типы int, "указатель на int", "массив из трех указателей на int", "указатель на массив из неизвестного количества int", "функция неизвестного количества параметров, возвращающая указатель на int", "массив неизвестного количества указателей на функции без параметров, каждая из которых возвращает int".
Объявления, в которых спецификатор класса памяти есть typedef, не объявляют объектов - они определяют идентификаторы, представляющие собой имена типов. Эти идентификаторы называются typedef-именами.
typedef-имя: идентификатор
Объявление typedef приписывает тип каждому имени своего объявителя обычным способом (см. ). С этого момента typedef-имя синтаксически эквивалентно ключевому слову спецификатора типа, обозначающему связанный с ним тип. Например, после
typedef long Blockno, *Blockptr; typedef struct { double r, theta; } Complex;
допустимы следующие объявления:
Blockno b; extern Blockptr bp; Complex z, *zp;
b принадлежит типу long, bp — типу "указатель на long"; z — это структура заданного вида, a zp - принадлежит типу "указатель на такую структуру".
Объявление typedef не вводит новых типов, оно только дает имена типам, которые могли бы быть специфицированы и другим способом. Например, b имеет тот же тип, что и любой другой объект типа long.
typedef-имена могут быть перекрыты другими определениями во внутренней области видимости, но при условии, что в них присутствует указание типа. Например
extern Blockno;
не переобъявляет Blockno, а вот
extern int Blockno;
переобъявляет.
Два списка спецификаторов типа эквивалентны, если они содержат одинаковый набор спецификаторов типа с учетом синонимичности названий (например, long и int long считаются одинаковыми типами). Структуры, объединения и перечисления с разными тегами считаются разными, а каждое безтеговое объединение, структура или перечисление представляет собой уникальный тип.
Два типа считаются совпадающими, если их абстрактные объявители () после замены всех typedef-имен их типами и выбрасывания имен параметров функций составят эквивалентные списки спецификаторов типов. При сравнении учитываются размеры массивов и типы параметров функция.
То, каким образом интерпретируется каждый идентификатор, специфицируется объявлениями; они не всегда резервируют память для описываемых ими идентификаторов. Объявления, резервирующие память, называются определениями и имеют следующий вид:
объявление: спецификаторы-объявления список-инициализаторов-объявителейнеоб
Объявители в списке-инициализаторов-объявителей содержат объявляемые идентификаторы; спецификаторы-объявления представляют собой последовательности, состоящие из спецификаторов типа и класса памяти.
спецификаторы-объявления: спецификатор-класса-памяти спецификаторы-объявлениянеоб
спецификатор-типа спецификаторы-объявлениянеоб
квалификатор-типа спецификаторы-объявлениянеоб
список-инициализаторов-объявителей: инициализатор-объявитель
список-инициализаторов-объявителей , инициализатор-объявитель
инициализатор-объявитель: объявитель
объявитель = инициализатор
Объявители содержат подлежащие объявлению имена. Мы рассмотрим их позже, в . Объявление должно либо иметь по крайней мере один объявитель, либо его спецификатор типа должен определять тег структуры или объединения, либо - задавать элементы перечисления; пустое объявление недопустимо.
Инструкции может предшествовать метка.
помеченная-инструкция: идентификатор : инструкция
case константное-выражение : инструкция
default : инструкция
Метка, состоящая из идентификатора, одновременно служит и объявлением этого идентификатора. Единственное назначение идентификатора-метки - указать место перехода для goto. Областью видимости идентификатора-метки является текущая функция. Так как метки имеют свое собственное пространство имен, они не "конфликтуют" с другими идентификаторами и не могут быть перекрыты (см. ).
case-метки и default-метки используются в инструкции switch (). Константное выражение в case должно быть целочисленным.
Сами по себе метки не изменяют порядка вычислений.
Наиболее употребительный вид инструкции - это инструкция-выражение.
инструкция-выражение: выражениенеоб ;
Чаще всего инструкция-выражение - это присваивание или вызов функции. Все действия, реализующие побочный эффект выражения, завершаются, прежде чем начинает выполняться следующая инструкция. Если выражение в инструкции опущено, то она называется пустой; пустая инструкция часто используется для обозначения пустого тела циклической инструкции или в качестве места для метки.
Так как в местах, где по синтаксису полагается одна инструкция, иногда возникает необходимость выполнить несколько, предусматривается возможность задания составной инструкции (которую также называют блоком). Тело определения функции есть составная инструкция;
составная-инструкция: { список-объявлений список-инструкцийнеоб }
список-объявлений: объявление
список-объявлений объявление
список-инструкций: инструкция
список-инструкций инструкция
Если идентификатор из списка объявлений находился в области видимости объемлющего блока, то действие внешнего объявления при входе внутрь данного блока приостанавливается (), а после выхода из него возобновляется. Внутри блока идентификатор может быть объявлен только один раз. Для каждого отдельного пространства имен эти правила действуют независимо (); идентификаторы из разных пространств имен всегда различны.
Инициализация автоматических объектов осуществляется при каждом входе в блок и продолжается по мере продвижения по объявителям. При передаче управления внутрь блока никакие инициализации не выполняются. Инициализации статических объектов осуществляются только один раз перед запуском программы.
Инструкции выбора осуществляют отбор одной из нескольких альтернатив, определяющих порядок выполнения инструкций.
инструкция-выбора: if ( выражение ) инструкция
if ( выражение ) инструкция else инструкция
switch ( выражение ) инструкция
Оба вида if-инструкций содержат выражение, которое должно иметь арифметический тип или тип указателя. Сначала вычисляется выражение со всеми его побочными эффектами, результат сравнивается с 0. В случае несовпадения с 0 выполняется первая подинструкция. В случае совпадения с 0 для второго типа if выполняется вторая подинструкция. Связанная со словом else неоднозначность разрешается тем, что слово else соотносят с последней еще не имеющей else if- инструкцией, расположенной в одном с этим else блоке и на одном уровне вложенности блоков.
Инструкция switch вызывает передачу управления на одну из нескольких инструкций в зависимости от значения выражения, которое должен иметь целочисленный тип.
Управляемая с помощью switch подинструкция обычно составная. Любая инструкция внутри этой подинструкции может быть помечена одной или несколькими case- метками (). Управляющее выражение подвергается целочисленному повышению (), а case-константы приводятся к повышенному типу. После такого преобразования никакие две case-константы в одной инструкции switch не должны иметь одинаковых значений. Co switch-инструкцией может быть связано не более одной default-метки. Конструкции switch допускается вкладывать друг в друга; case и default-метки относятся к самой внутренней switch-инструкции из тех, которые их содержат.
Инструкция switch выполняется следующим образом. Вычисляется выражение со всеми побочными эффектами, и результат сравнивается с каждой case-константой. Если одна из case-констант равна значению выражения, управление переходит на инструкцию с соответствующей case-меткой. Если ни с одной из case-констант нет совпадения, управление передается на инструкцию с default-меткой, если такая имеется, в противном случае ни одна из подинструкций switch не выполняется.
В первой версии языка требовалось, чтобы выражение и case-константы в switch были типа int.
Циклические инструкции специфицируют циклы.
циклическая-инструкция: while (выражение) инструкция
do инструкция while (выражение) for (выражениенеоб ; выражениенеоб ; выражениенеоб ) инструкция
В инструкциях while и do выполнение подинструкций повторяется до тех пор, пока значение выражения не станет нулем. Выражение должно иметь арифметический тип или тип указателя. В while вычисление выражения со всеми побочными эффектами и проверка осуществляются перед каждым выполнением инструкции, a в do — после.
В инструкции for первое выражение вычисляется один раз, тем самым осуществляется инициализация цикла. На тип этого выражения никакие ограничения не накладываются. Второе выражение должно иметь арифметический тип или тип указателя; оно вычисляется перед каждой итерацией. Как только его значение становится равным 0, for прекращает свою работу. Третье выражение вычисляется после каждой итерации и, следовательно, выполняет повторную инициализацию цикла. Никаких ограничений на его тип нет. Побочные эффекты всех трех выражений заканчиваются по завершении их вычислений. Если подинструкция не содержит в себе continue) то
for (выражение1 ; выражение2 ; выражениеЗ) инструкция
эквивалентно конструкции
выражение1; while (выражение2) { инструкция
выражениеЗ; }
Любое из трех выражений цикла может быть опущено. Считается, что отсутствие второго выражения равносильно сравнению с нулем ненулевой константы.
Инструкции перехода осуществляют безусловную передачу управления.
инструкция-перехода: goto идентификатор; continue; break; return выражениенеоб;
В goto-инструкции идентификатор должен быть меткой (), расположенной в текущей функции. Управление передается на помеченную инструкцию.
Инструкцию continue можно располагать только внутри цикла. Она вызывает переход к следующей итерации самого внутреннего содержащего ее цикла. Говоря более точно, для каждой из конструкций
while (...){ ... contin: ; }
do { ... contin: ; } while (...);
for (...){ ... contin: ; }
инструкция continue, если она не помещена в еще более внутренний цикл, делает то же самое, что и goto contin.
Инструкция break встречается в циклической или в switch-инструкции, и только в них. Она завершает работу самой внутренней циклической или switch- инструкции, содержащей данную инструкцию break, после чего управление переходит к следующей инструкции.
С помощью return функция возвращает управление в программу, откуда была вызвана. Если за return следует выражение, то его значение возвращается вызвавшей эту функцию программе. Значение выражения приводится к типу так, как если бы оно присваивалось переменной, имеющей тот же тип, что и функция.
Ситуация, когда "путь" вычислений приводит в конец функции (т. е. на последнюю закрывающую фигурную скобку), равносильна выполнению return- инструкции без выражения. При этом, а также в случае явного задания return без выражения возвращаемое значение не определено.
За исключением оговоренных случаев инструкции выполняются том порядке, как они написаны. Инструкции не имеют значений и выполняются, чтобы произвести определенные действия. Все виды инструкций можно разбить на несколько групп:
инструкция: помеченная–инструкция
инструкция–выражение
составная-инструкция
инструкция-выбора
циклическая-инструкция
инструкция-перехода
Определение функции имеет следующий вид:
определение-функции: спецификаторы-объявлениянеоб объявитель список-объявленийнеоб
составная-инструкция
Из спецификаторов класса памяти в спецификаторах-объявлениях возможны только extern и static; различия между последними рассматриваются в .
Типом возвращаемого функцией значения может быть арифметический тип, структура, объединение, указатель и void, но не "функция" и не "массив". Объявитель в объявлении функции должен явно указывать на то, что описываемый им идентификатор имеет тип "функция", т. е. он должен иметь одну из следующих двух форм ():
собственно-объявитель ( список-типов-параметров ) собственно-объявитель ( список-идентификаторовнеоб)
где собственно-объявитель есть идентификатор или идентификатор, заключенный в скобки. Заметим, что тип "функция" посредством typedef получить нельзя.
Первая форма соответствует определению функции новым способом, для которого характерно объявление параметров в списке-типов-параметров вместе с их типами; за объявителем не должно быть списка-объявлений. Если список-типов-параметров не состоит из одного-единственного слова void, показывающего, что параметров у функции нет, то в каждом объявителе в списке-типов-параметров обязан присутствовать идентификатор. Если список-типов-параметров заканчивается знаками ", ...", то вызов функции может иметь аргументов больше, чем параметров; в таком случае, чтобы обращаться к дополнительным аргументам, следует пользоваться механизмом макроса va_arg из заголовочного файла <stdarg.h>, описанного в . Функции с переменным числом аргументов должны иметь по крайней мере один именованный параметр.
Вторая форма - определение функции старым способом. Список-идентификаторов содержит имена параметров, а список-объявлений приписывает им типы. В списке- объявлении разрешено объявлять только именованные параметры, инициализация запрещается, и из спецификаторов класса памяти возможен только register.
Внешние объявления специфицируют характеристики объектов, функций и других идентификаторов. Термин "внешний" здесь используется, чтобы подчеркнуть тот факт, что объявления расположены вне функций; впрямую с ключевым словом extern ("внешний") он не связан. Класс памяти для объекта с внешним объявлением либо вообще не указывается, либо специфицируется как extern или static.
В одной единице трансляции для одного идентификатора может содержаться несколько внешних объявлений, если они согласуются друг с другом по типу и способу связи и если для этого идентификатора существует не более одного определения.
Два объявления объекта или функции считаются согласованными по типу в соответствии с правилами, рассмотренными в . Кроме того, если объявления отличаются лишь тем, что в одном из них тип структуры, объединения или перечисления незавершен (), а в другом соответствующий ему тип с тем же тегом завершен, то такие типы считаются согласованными. Если два типа массива () отличаются лишь тем, что один завершенный, а другой незавершенный, то такие типы также считаются согласованными. Наконец, если один тип специфицирует функцию старым способом, а другой - ту же функцию новым способом (с объявлениями параметров), то такие типы также считаются согласованными.
Если первое внешнее объявление функции или объекта помечено спецификатором static, то объявленный идентификатор имеет внутреннюю связь; в противном случае - внешнюю связь. Способы связей обсуждаются в .
Внешнее объявление объекта считается определением, если оно имеет инициализатор. Внешнее объявление, в котором нет инициализатора и нет спецификатора extern, считается пробным определением. Если в единице трансляции появится определение объекта, то все его пробные определения просто станут избыточными объявлениями. Если никакого определения для этого объекта в единице трансляции не обнаружится, то все его пробные определения будут трактоваться как одно определение с инициализатором 0.
Каждый объект должен иметь ровно одно определение. Для объекта с внутренней связью это правило относится к каждой отдельной единице трансляции, поскольку объекты с внутренними связями в каждой единице уникальны. В случае объектов с внешними связями указанное правило действует в отношении всей программы в целом.
Хотя правило одного определения формулируется несколько иначе, чем в первой версии языка, по существу оно совпадает с прежним. Некоторые реализации его ослабляют, более широко трактуя понятие пробного определения. В другом варианте указанного правила, который распространен в системах UNIX и признан как общепринятое расширение стандарта, все пробные определения объектов с внешними связями из всех транслируемых единиц программы рассматриваются вместе, а не отдельно в каждой единице. Если где-то в программе обнаруживается определение, то пробные определения становятся просто объявлениями, но, если никакого определения не встретилось, то все пробные определения становятся одним-единственным определением с инициализатором 0.
То, что подготовлено в качестве ввода для Си-компилятора, называется единицей трансляции. Она состоит из последовательности внешних объявлений, каждое из которых представляет собой либо объявление, либо определение функции.
единица-трансляции: внешнее-объявление
единица-трансляции внешнее-объявление
внешнее-объявление: определение-функции
объявление
Область видимости внешних объявлений простирается до конца единицы трансляции, в которой они объявлены, точно так же, как область видимости объявлений в блоке распространяется до конца этого блока. Синтаксис внешнего объявления не отличается от синтаксиса любого другого объявления за одним исключением: код функции можно определять только с помощью внешнего объявления.
Каждый идентификатор попадает в одно из нескольких пространств имен. Эти пространства никак не связаны друг с другом. Один и тот же идентификатор может использоваться в разных смыслах даже в одной области видимости, если он принадлежит разным пространствам имен. Ниже через точку с запятой перечислены классы объектов, имена которых представляют собой отдельные независимые пространства: объекты, функции, typedef-имена и enum-константы; метки инструкций; теги структур, объединений и перечислений; элементы каждой отдельной структуры или объединения.
Сформулированные правила несколько отличаются от прежних, описанных в первом издании. Метки инструкций не имели раньше собственного пространства; теги структур и теги объединений (а в некоторых реализациях и теги перечислений) имели отдельные пространства. Размещение тегов структур, объединений и перечислений в одном общем пространстве - это дополнительное ограничение, которого раньше не было. Наиболее существенное отклонение от первой редакции в том, что каждая отдельная структура (или объединение) создает свое собственное пространство имен для своих элементов. Таким образом, одно и то же имя может использоваться в нескольких различных структурах. Это правило широко применяется уже несколько лет.
Лексическая область видимости идентификатора объекта (или функции), объявленного во внешнем объявлении, начинается с места, где заканчивается его объявитель, и простирается до конца единицы трансляции, в которой он объявлен. Область видимости параметра в определении функции начинается с начала блока, представляющего собой тело функции, и распространяется на всю функцию; область видимости параметра в описании функции заканчивается в конце этого описания. Область видимости идентификатора, объявленного в начале блока, начинается от места, где заканчивается его объявитель, и продолжается до конца этого блока. Областью видимости метки является вся функция, где эта метка встречается. Область видимости тега структуры, объединения или перечисления начинается от его появления в спецификаторе типа и продолжается до конца единицы трансляции для объявления внешнего уровня и до конца блока для объявления внутри функции.
Если идентификатор явно объявлен в начале блока (в том числе тела функции), то любое объявление того же идентификатора, находящееся снаружи этого блока, временно перестает действовать вплоть до конца блока.
Если встречается несколько объявлений, имеющих одинаковый идентификатор и описывающих объект (или функцию), то все эти объявления в случае внешней связи относятся к одному объекту (функции) - уникальному для всей программы; если же связь внутренняя, то свойство уникальности распространяется только на единицу трансляции.
Как говорилось в , если первое внешнее объявление имеет спецификатор static, то оно описывает идентификатор с внутренней связью, если такого спецификатора нет, то - с внешней связью. Если объявление находится внутри блока и не содержит extern, то соответствующий идентификатор ни с чем не связан и уникален для данной функции. Если объявление содержит extern и блок находится к области видимости внешнего объявления этого идентификатора, то последний имеет ту же связь и относится к тому же объекту (функции). Однако если ни одного внешнего объявления для этого идентификатора нет, то он имеет внешнюю связь.
Каждый раз компилировать всю программу целиком нет необходимости. Исходный текст можно хранить в нескольких файлах, представляющих собой единицы трансляции. Ранее скомпилированные программы могут загружаться из библиотек. Связи между функциями программы могут осуществляться через вызовы и внешние данные.
Следовательно, существуют два вида областей видимости: первая - это лексическая область идентификатора: т. е. область в тексте программы, где имеют смысл все его характеристики; вторая область - это область, ассоциируемая с объектами и функциями, имеющими внешние связи, устанавливаемые между идентификаторами из раздельно компилируемых единиц трансляции.
Множество символов, из которых набираются исходные Си-программы, основано на семибитовом ASCII-коде. Однако он шире, чем инвариантный код символов ISO 646-1983 (ISO 646-1983 Invariant Code Set). Чтобы дать возможность пользоваться сокращенным набором символов, все указанные ниже трехзнаковые последовательности заменяются на соответствующие им единичные символы. Замена осуществляется до любой иной обработки.
??= # ??( [ ??< { ??/ \ ??) ] ??> } ??' ^ ??! | ??- ~
Никакие другие замены, кроме указанных, не делаются.
Трехзнаковые последовательности введены ANSI-стандартом.
Строка, заканчивающаяся обратной наклонной чертой, соединяется со следующей, поскольку символ \ и следующий за ним символ новой строки выбрасываются. Это делается перед "разбиением" текста на лексемы.
Управляющая строка вида
#define идентификатор последовательность-лексем
заставляет препроцессор заменять идентификатор на последовательность-лексем; символы-разделители в начале и в конце последовательности лексем выбрасываются. Повторная строка #define с тем же идентификатором считается ошибкой, если последовательности лексем неидентичны (несовпадения в символах- разделителях при сравнении во внимание не принимаются). Строка вида
#define идентификатор(список-идентификаторов) последовательность-лексем
где между первым идентификатором и знаком ( не должно быть ни одного символа- разделителя, представляет собой макроопределение с параметрами, задаваемыми списком идентификаторов. Как и в первом варианте, символы-разделители в начале и в конце последовательности лексем выбрасываются, и макрос может быть повторно определен только с тем же списком параметров и с той же последовательностью лексем. Управляющая строка вида
#undef идентификатор
предписывает препроцессору "забыть" определение, данное идентификатору. Применение #undef к неизвестному идентификатору ошибкой не считается.
Если макроопределение было задано вторым способом, то текстовая последовательность, состоящая из его идентификатора, возможно, со следующими за ним символами-разделителями, знака (, списка лексем, разделенных запятыми, и знака ), представляет собой вызов макроса. Аргументами вызова макроса являются лексемы, разделенные запятыми (запятые, "закрытые" кавычками или вложенными скобками, в разделении аргументов не участвуют). Аргументы при их выделении макрорасширениям не подвергаются. Количество аргументов в вызове макроса должно соответствовать количеству параметров макроопределения. После выделения аргументов окружающие их символы-разделители выбрасываются. Затем в замещающей последовательности лексем макроса идентификаторы-параметры (если они не закавычены) заменяются на соответствующие им аргументы. Если в замещающей последовательности перед параметром не стоит знак # и ни перед ним, ни после него нет знака ##, то лексемы аргумента проверяются: не содержат ли они в себе макровызова, и если содержат, то прежде чем аргумент будет подставлен, производится соответствующее ему макрорасширение.
Управляющая строка
#include <имя-файла>
заменяется на содержимое файла с именем имя-файла. Среди символов, составляющих имя-файла, не должно быть знака > и символа новой строки. Результат не определен, если имя-файла содержит любой из символов ", ', \ или пару символов /*. Порядок поиска указанного файла зависит от реализации.
Подобным же образом выполняется управляющая строка
#include "имя-файла"
Сначала поиск осуществляется по тем же правилам, по каким компилятор ищет первоначальный исходный файл (механизм этого поиска зависит от реализации), а в случае неудачи осуществляется методом поиска, принятым в #include первого типа. Результат остается неопределенным, если имя файла содержит ", \ или /*; использование знака > разрешается.
Наконец, директива
#include последовательность-лексем
не совпадающая ни с одной из предыдущих форм, рассматривает последовательность лексем как текст, который в результате всех макроподстановок должен дать #include <...> или #include "...". Сгенерированная таким образом директива далее будет интерпретироваться в соответствии с полученной формой.
Файлы, вставляемые с помощью #include, сами могут содержать в себе директивы #include.
Части программы могут компилироваться условно, если они оформлены в соответствии со следующим схематично изображенным синтаксисом:
условная - конструкция -препроцессора: if-строка текст elif-части else-частьнеоб #endif if-строка: #if константное-выражение
#ifdef идентификатор
#ifndef идентификатор
elif-части: elif-строка текст
elif-частинеоб
elif-строка: #elif константное-выражение
else-часть: else-строка текст
else-строка: #else
Каждая из директив (if-строка, elif-строка, else-строка и #endif) записывается на отдельной строке. Константные выражения в #if и последующих строках #elif вычисляются по порядку, пока не обнаружится выражение с ненулевым (истинным) значением; текст, следующий за строкой с нулевым значением, выбрасывается. Текст, расположенный за директивой с ненулевым значением, обрабатывается обычным образом. Под словом "текст" здесь имеется в виду любая последовательность строк, включая строки препроцессора, которые не являются частью условной структуры; текст может быть и пустым. Если строка #if или #elif с ненулевым значением выражения найдена и ее текст обработан, то последующие строки #elif и #else вместе со своими текстами выбрасываются. Если все выражения имеют нулевые значения и присутствует строка #else, то следующий за ней текст обрабатывается обычным образом. Тексты "неактивных" ветвей условных конструкций, за исключением тех, которые заведуют вложенностью условных конструкций, игнорируются.
Константные выражения в #if и #elif являются объектами для обычной макроподстановки. Более того, прежде чем просматривать выражения вида
defined идентификатор
и
defined ( идентификатор )
на предмет наличия в них макровызова, они заменяются на 1L или 0L в зависимости от того, был или не был определен препроцессором указанный в них идентификатор. Все идентификаторы, оставшиеся после макрорасширения, заменяются на 0L. Наконец, предполагается, что любая целая константа всегда имеет суффикс L, т. е. вся арифметика имеет дело с операндами только типа long или unsigned long.
Константное выражение () здесь используется с ограничениями: оно должно быть целочисленным, не может содержать в себе перечислимых констант, преобразований типа и операторов sizeof.
Управляющие строки
#ifdef идентификатор
#ifndef идентификатор
эквивалентны соответственно строкам
#if defined идентификатор
#if !defined идентификатор
Строки #elif не было в первой версии языка, хотя она и использовалась в некоторых препроцессорах. Оператор препроцессора defined - также новый.
Для удобства работы с другими препроцессорами, генерирующими Си-программы, можно использовать одну из следующих директив:
#line константа "имя-файла" #line константа
Эти директивы предписывают компилятору считать, что указанные десятичное целое и идентификатор являются номером следующей строки и именем текущего файла соответственно. Если имя файла отсутствует, то ранее запомненное имя не изменяется. Расширения макровызовов в директиве #line выполняются до интерпретации последней.
Строка препроцессора вида
#error последовательность-лексемнеоб
приказывает ему выдать диагностическое сообщение, включающее заданную последовательность лексем.
Управляющая строка вида
#pragma последовательность-лексемнеоб
призывает препроцессор выполнить зависящие от реализации действия. Неопознанная прагма игнорируется.
Строка препроцессора вида
#
не вызывает никаких действий.
Препроцессор "понимает" несколько заранее определенных идентификаторов; их он заменяет специальной информацией. Эти идентификаторы (и оператор препроцессора defined в том числе) нельзя повторно переопределять, к ним нельзя также применять директиву #undef. Это следующие идентификаторы:
__LINE__ Номер текущей строки исходного текста, десятичная константа. __FILE__ Имя компилируемого файла, строка. __DATE__ Дата компиляции в виде "MMM DD YYYY",строка. __TIME__ Время компиляции в виде "hh:mm:ss", строка. __STDC__ Константа 1. Предполагается, что этот идентификатор определен как 1 только в тех реализациях, которые следуют стандарту.
Строки #error и #pragma впервые введены ANSI-стандартом. Заранее определенные макросы препроцессора также до сих пор не описывались, хотя и использовались в некоторых реализациях.
Препроцессор выполняет макроподстановку, условную компиляцию, включение именованных файлов. Строки, начинающиеся со знака # (перед которым возможны символы-разделители), устанавливают связь с препроцессором. Их синтаксис не зависит от остальной части языка; они могут появляться где угодно и оказывать влияние (независимо от области видимости) вплоть до конца транслируемой единицы. Границы строк принимаются во внимание: каждая строка анализируется отдельно (однако есть возможность "склеивать" строки, см. ). Лексемами для препроцессора являются все лексемы языка и последовательности символов, задающие имена файлов, как, например, в директиве #include (). Кроме того, любой символ, неопределенный каким-либо другим способом, воспринимается как лексема. Влияние символов-разделителей, отличающихся от пробелов и горизонтальных табуляций, внутри строк препроцессора не определено.
Само препроцессирование проистекает в нескольких логически последовательных фазах. В отдельных реализациях некоторые фазы объединены.
Трехзнаковые последовательности, описанные в , заменяются их эквивалентами. Между строками вставляются символы новой строки, если того требует операционная система. Выбрасываются пары символов, состоящие из обратной наклонной черты с последующим символом новой строки; тем самым осуществляется "склеивание" строк (). Программа разбивается на лексемы, разделенные символами-разделителями. Комментарии заменяются единичными пробелами. Затем выполняются директивы препроцессора и макроподстановки (). Эскейп-последовательности в символьных константах и строковых литералах (, ) заменяются на символы, которые они обозначают. Соседние строковые литералы конкатенируются. Результат транслируется. Затем устанавливаются связи с другими программами и библиотеками посредством сбора необходимых программ и данных и соединения ссылок на внешние функции и объекты с их определениями.
Ниже приведены грамматические правила, которые мы уже рассматривали в данном приложении. Они имеют то же содержание, но даны в ином порядке.
Здесь не приводятся определения следующих символов-терминов: целая-константа, символьная-константа, константа-с-плавающей-точкой, идентификатор, строка и константа-перечисление. Слова, набранные обычным латинским шрифтом (не курсивом), и знаки рассматриваются как символы-термины и используются точно в том виде, как записаны. Данную грамматику можно механически трансформировать в текст, понятный системе автоматической генерации грамматического распознавателя. Для этого помимо добавления некоторых синтаксических пометок, предназначенных для указания альтернативных продукций, потребуется расшифровка конструкции со словами "один из" и дублирование каждой продукции, использующей символ с индексом необ., причем один вариант продукции должен быть написан с этим символом, а другой - без него. С одним изменением, а именно - удалением продукции typedef-имя:идентификатор и объявлением typedef-имени символом-термином, данная грамматика будет понятна генератору грамматического распознавателя YACC. Ей присуще лишь одно противоречие, вызываемое неоднозначностью конструкции if-else.
единица–трансляции: внешнее-объявление
единица-трансляции внешнее-объявление
внешнее-объявление: определение-функции
объявление
определение функции: спецификаторы-объявлениянеоб объявитель
список-объявленийнеоб составная-инструкция
объявление: спецификаторы-объявления список-инициализаторов-объявителейнеоб
список-объявлений: объявление
список-объявлений объявление
спецификаторы-объявления: спецификатор-класса-памяти спецификаторы-объявлениянеоб
спецификатор-типа спецификаторы-объявлениянеоб
квалификатор-типа спецификаторы-объявлениянеоб
спецификатор-класса-памяти: один из auto register static extern typedef
спецификатор-типа: один из void char short int long float double signed unsigned спецификатор-структуры-или-объединения