A8.10. Эквивалентность типов

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 (A8.8) 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.

A9. Инструкции

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

A9.1. Помеченные инструкции

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. A11.1.).

case-метки и default-метки используются в инструкции switch (A9.4). Константное выражение в case должно быть целочисленным.

Сами по себе метки не изменяют порядка вычислений.

A9.2. Инструкция-выражение

Наиболее употребительный вид инструкции - это инструкция-выражение.

инструкция-выражение: выражение_необ;

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.

A9.3. Составная инструкция

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-инструкций_необ } 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 (A11.1), а после выхода из него возобновляется. Внутри блока идентификатор может быть объявлен только один раз. Для каждого отдельного пространства имен эти правила действуют независимо (A11); 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.

A9.4. Инструкции выбора

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 (A9.1). Управляющее выражение подвергается целочисленному повышению (A6.1), 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.

A9.5. Циклические инструкции

Циклические инструкции специфицируют циклы.

циклическая-инструкция: while (выражение) инструкция do инструкция while (выражение) for (выражение_необ; выражение_необ; выражение_необ ) 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; выражение_З) инструкция

эквивалентно конструкции

выражение₁; while (выражение₂) { инструкция выражение_З; }

Любое из трех выражений цикла может быть опущено. Считается, что отсутствие второго выражения равносильно сравнению с нулем ненулевой константы.

A9.6. Инструкции перехода

Инструкции перехода осуществляют безусловную передачу управления.

инструкция-перехода: goto идентификатор; continue; break; return выражение_необ;

В goto-инструкции идентификатор должен быть меткой (A9.1), 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.

А10. Внешние объявления

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.

A10.1. Определение функции

Определение функции имеет следующий вид:

определение-функции: спецификаторы-объявления_необ объявитель список-объявлений_необ составная-инструкция

Из спецификаторов класса памяти в спецификаторах-объявлениях возможны только extern и static; различия между последними рассматриваются в A11.2.

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 (A8.6.3):

собственно-объявитель ( список-типов-параметров )собственно-объявитель ( список-идентификаторов_необ)

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 приложении B. 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.

И в том и другом способе определения функции мыслится, что все параметры как бы объявлены в самом начале составной инструкции, образующей тело функции, и совпадающие с ними имена здесь объявляться не должны (хотя, как и любые идентификаторы, их можно переобъявить в более внутренних блоках). Объявление параметра " массив из типа" можно трактовать как " указатель на тип", аналогично объявлению параметра объявление " функция, возвращающая тип" можно трактовать как " указатель на функцию, возвращающую тип". В момент вызова функции ее аргументы соответствующим образом преобразуются и присваиваются параметрам (см. A7.3.2).

Новый способ определения функций введен ANSI-стандартом. Есть также небольшие изменения в операции повышения типа; в первой версии языка параметры типа float следовало читать как double. Различие между float и double становилось заметным, лишь когда внутри функции генерировался указатель на параметр.

Ниже приведен пример определения функции новым способом:

int max(int a, int b, int c){ int m; m = (a > b)? a: b; return (m > с)? m: с; }

Здесь int-спецификаторы-объявления; max(int a, int b, int с) - объявитель функции, a {... } - блок, задающий ее код. Определение старым способом той же функции выглядит следующим образом:

int max(a, b, с)int а, b, с; { /*... */}

где max(a, b, c) – объявитель, а int a, b, c - список-объявлений для параметров.

A10.2. Внешние объявления

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 A8.10. Кроме того, если объявления отличаются лишь тем, что в одном из них тип структуры, объединения или перечисления незавершен (A8.3), а в другом соответствующий ему тип с тем же тегом завершен, то такие типы считаются согласованными. Если два типа массива (A8.6.2) 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 A11.2.

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.

⇐ Предыдущая19202122232425262728Следующая ⇒

Поделиться: