размер в байтах объекта указанного типа.
Конструкция SIZEOF (тип) рассматривается как целое, так
что выражение SIZEOF (тип) - 2 эквивалентно выражению
(SIZEOF (тип)9 - 2.
Мультипликативные операции *, /, и % группируются слева
направо. Выполняются обычные арифметические преобразования.
Мультипликативное-выражение:
выражение * выражение
выражение / выражение
выражение % выражение
Бинарная операция * означает умножение. Операция * ассо-
циативна, и выражения с несколькими умножениями на одном и
том же уровне могут быть перегруппированы компилятором.
Бинарная операция / означает деление. При делении поло-
жительных целых осуществляется усечение по направлению к ну-
лю, но если один из операндов отрицателен, то форма усечения
зависит от используемой машины. На всех машинах, охватывае-
мых настоящим руководством, остаток имеет тот же знак , что
и делимое. Всегда справедливо, что (A/B)*B+A%B равно A (если
B не равно 0).
Бинарная операция % выдает остаток от деления первого
выражения на второе. Выполняются обычные арифметические пре-
образования. Операнды не должны быть типа FLOAT.
Аддитивные операции + и - группируются слева направо.
выполняются обычные арифметические преобразования. Для каж-
дой операции имеются некоторые дополнительные возможности,
связанные с типами операндов.
Аддитивное-выражение:
выражение + выражение
выражение - выражение
Результатом операции + является сумма операндов. Можно скла-
дывать указатель на объект в массиве и значение любого цело-
численного типа. во всех случаях последнее преобразуется в
адресное смещение посредством умножения его на длину объек-
та, на который указывает этот указатель. Результатом являет-
ся указатель того же самого типа, что и исходный указатель,
который указывает на другой объект в том же массиве, смещен-
ный соответствующим образом относительно первоначального
объекта. Таким образом, если P является указателем объекта в
массиве, то выражение P+1 является указателем на следующий
объект в этом массиве.
Никакие другие комбинации типов для указателей не разре-
шаются.
Операция + ассоциативна, и выражение с несколькими сло-
жениями на том же самом уровне могут быть переупорядочены
компилятором.
Результатом операции - является разность операндов. Вы-
полняются обычные арифметические преобразования. Кроме того,
из указателя может быть вычтено значение любого целочислен-
ного типа, причем, проводятся те же самые преобразования,
что и при операции сложения.
Если вычитаются два указателя на объекты одинакового ти-
па, то результат преобразуется (делением на длину объекта) к
типу INT, представляя собой число объектов, разделяющих ука-
зываемые объекты. Если эти указатели не на объекты из одного
и того же массива, то такое преобразование, вообще говоря,
даст неожиданные результаты, потому что даже указатели на
объекты одинакового типа не обязаны отличаться на величину,
кратную длине объекта.
Операции сдвига << и >> группируются слева направо. Для
обеих операций проводятся обычные арифметические преобразо-
вания их операндов, каждый из которых должен быть целочис-
ленного типа. Затем правый операнд преобразуется к типу INT;
результат имеет тип левого операнда. Результат не определен,
если правый операнд отрицателен или больше или равен, чем
длина объекта в битах.
Выражение-сдвига:
выражение << выражение
выражение >> выражение
Значением выражения E1<<E2 является E1 (интерпретируемое как
комбинация битов), сдвинутое влево на E2 битов; освобождаю-
щиеся биты заполняются нулем. значением выражения E1>>E2 яв-
ляется E1, сдвинутое вправо на E2 битовых позиций. Если E1
имеет тип UNSIGNE, то сдвиг вправо гарантированно будет ло-
гическим (заполнение нулем); в противном случае сдвиг может
быть (и так и есть на PDP-11) арифметическим (освобождающие-
ся биты заполняются копией знакового бита).
Операции отношения группируются слева направо, но этот
факт не очень полезен; выражение A<B<C не означает того, что
оно казалось бы должно означать.
Выражение-отношения:
выражение < выражение
выражение > выражение
выражение <= выражение
выражение >= выражение
Операции < (меньше), > (больше), <= (меньше или равно) и >=
(больше или равно) все дают 0, если указанное отношение лож-
но, и 1, если оно истинно. Результат имеет тип ITN. Выполня-
ются обычные арифметические преобразования. Могут сравни-
ваться два указателя; результат зависит от относительного
расположения указываемых объектов в адресном пространстве.
Сравнение указателей переносимо только в том случае, если
указатели указывают на объекты из одного и того же массива.
Выражение-равенства:
выражение == выражение
выражение != выражение
Операции == (равно) и != (не равно) в точности аналогичны
операциям отношения, за исключением того, что они имеют бо-
лее низкий уровень старшинства. (Поэтому значение выражения
A<B==C<D равно 1 всякий раз, когда выражение A<B и C<D имеют
одинаковое значение истинности).
Указатель можно сравнивать с целым, но результат будет
машинно- независимым только в том случае, если целым являет-
ся константа 0. Гарантируется, что указатель, которому прис-
воено значение 0, не указывает ни на какой объект и на самом
деле оказывается равным 0; общепринято считать такой указа-
тель нулем.
Выражение-и:
выражение & выражение
Операция & является ассоциативной, и включающие & выражения
могут быть переупорядочены. Выполняются обычные арифметичес-
кие преобразования; результатом является побитовая функция
'и' операндов. Эта операция применима только к операндам це-
лочисленного типа.
Выражение-исключающего-или:
выражение ^ выражение
Операция ^ является ассоциативной, и включающие ^ выражения
могут быть переупорядочены. выполняются обычные арифметичес-
кие преобразования; результатом является побитовая функция
исключающего 'или' операндов. Операция применима только к
операндам целочисленного типа.
Выражение-включающего-или:
выражение \! Выражение
Операция \! Является ассоциативной, и содержащие \! Выраже-
ния могут быть переупорядочены. выполняются обычные арифме-
тические преобразования; результатом является побитовая фун-
кция включающего 'или' операндов. Операция применима только
к операндам целочисленного типа.
Выражение-логического-и:
выражение && выражение
Операция && группируется слева направо. Она возвращает 1,
если оба ее операнда отличны от нуля, и 0 в противном слу-
чае. В отличие от & операция && гарантирует вычисление слева
направо; более того, если первый операнд равен 0, то значе-
ние второго операнда вообще не вычисляется.
Операнды не обязаны быть одинакового типа, но каждый из
них должен быть либо одного из основных типов, либо указате-
лем. результат всегда имеет тип ITN.
Выражение-логического-или:
выражение \!\! выражение
Операция \!\! Группируется слева направо. Она возвращает 1,
если один из операндов отличен от нуля, и 0 в противном слу-
чае. В отличие от операции \! Операция \!\! Гарантирует вы-
числение слева направо; более того, если первый операнд от-
личен от нуля, то значение второго операнда вообще не вычис-
ляется.
Операнды не обязаны быть одинакового типа, но каждый из
них должен быть либо одного из основных типов, либо указате-
лем. Результат всегда имеет тип INT.
Условное-выражение:
выражение ? выражение : выражение
Условные выражения группируются слево направо. Вычисляется
значение первого выражения, и если оно отлично от нуля, то
результатом будет значение второго выражения; в противном
случае результатом будет значение третьего выражения. Если
это возможно, проводятся обычные арифметические преобразова-
ния, с тем, чтобы привести второе и третье выражения к обще-
му типу; в противном случае, если оба выражения являются
указателями одинакового типа, то результат имеет тот же тип;
в противном случае одно выражение должно быть указателем, а
другое - константой 0, и результат будет иметь тип указате-
ля. Вычисляется только одно из второго и третьего выражений.
Имеется ряд операций присваивания, каждая из которых
группируется слева направо. Все операции требуют в качестве
своего левого операнда L-значение, а типом выражения присва-
ивания является тип его левого операнда. Значением выражения
присваивания является значение, хранимое в левом операнде
после того, как присваивание уже будет произведено. Две час-
ти составной операции присваивания являются отдельными лек-
семами.
Выражение-присваивания:
L-значение = выражение
L-значение += выражение
L-значение -= выражение
L-значение *= выражение
L-значение /= выражение
L-значение %= выражение
L-значение >>= выражение
L-значение <<= выражение
L-значение &= выражение
L-значение ^= выражение
L-значение \!= выражение
Когда производится простое присваивание C'=', значение
выражения заменяет значение объекта, на которое ссылается
L-значение. Если оба операнда имеют арифметический тип, то
перед присваиванием правый операнд преобразуется к типу ле-
вого операнда.
О свойствах выражения вида E1 оп = E2, где Oп - одна из
перечисленных выше операций, можно сделать вывод, если
учесть, что оно эквивалентно выражению E1 = E1 оп (E2); од-
нако выражение E1 вычисляется только один раз. В случае опе-
раций += и -= левый операнд может быть указателем, причем
при этом (целочисленный) правый операнд преобразуется таким
образом, как объяснено в п. 15.4; все правые операнды и все
отличные от указателей левые операнды должны иметь арифмети-
ческий тип.
Используемые в настоящее время компиляторы допускают
присваивание указателя целому, целого указателю и указателя
указателю другого типа. такое присваивание является чистым
копированием без каких-либо преобразований. Такое употребле-
ние операций присваивания является непереносимым и может
приводить к указателям, которые при использовании вызывают
ошибки адресации. Тем не менее гарантируется, что присваива-
ние указателю константы 0 дает нулевой указатель, который
можно отличать от указателя на любой объект.
Выражение-с-запятой:
выражение , выражение
Пара выражений, разделенных запятой, вычисляется слева нап-
раво и значение левого выражения отбрасывается. Типом и зна-
чением результата является тип и значение правого операнда.
Эта операция группируется слева направо. В контексте, где
запятая имеет специальное значение, как, например, в списке
фактических аргументов функций (п. 15.1) Или в списках ини-
циализаторов (п. 16.6), Операция запятая, описываемая в этом
разделе, может появляться только в круглых скобках; напри-
мер, функция
F(A,(T=3,T+2),C)
имеет три аргумента, второй из которых имеет значение 5.
Описания используются для указания интерпретации, кото-
рую язык "C" будет давать каждому идентификатору; они не
обязательно резервируют память, соответствующую идентифика-
тору. Описания имеют форму
Описание:
спецификаторы-описания список-описателей
необ;
Описатели в списке описателей содержат описываемые идентифи-
каторы. Спецификаторы описания представляют собой последова-
тельность спецификаторов типа и спецификаторов класса памя-
ти.
Спецификаторы-описания:
спецификатор-типа спецификаторы-описания
необ
спецификатор-класса-памяти спецификатор-описания
необ
список должен быть самосогласованным в смысле, описываемом
ниже.
Ниже перечисляются спецификаторы класса памяти:
Спецификатор-класса-памяти:
AUTO
STATIC
EXTERN
REGISTER
TYPEDEF
Спецификатор TYPEDEF не реализует памяти и называется
"спецификатором класса памяти" только по синтаксическим со-
ображениям; это обсуждается в п. 16.8. Смысл различных клас-
сов памяти был обсужден в п. 12.
Описания AUTO, STATIC и REGISTER служат также в качестве
определений в том смысле, что они вызывают резервирование
нужного количества памяти. В случае EXTERN должно присутст-
вовать внешнее определение (п. 18) Указываемых идентификато-
ров где-то вне функции, в которой они описаны.
Описание REGISTER лучше всего представлять себе как опи-
сание AUTO вместе с намеком компилятору, что описанные таким
образом переменные будут часто использоваться. Эффективны
только несколько первых таких описаний. Кроме того, в регис-
трах могут храниться только переменные определенных типов;
на PDP-11 это INT, CHAR или указатель. Существует и другое
ограничение на использование регистровых переменных: к ним
нельзя применять операцию взятия адреса &. При разумном ис-
пользовании регистровых описаний можно ожидать получения
меньших по размеру и более быстрых программ, но улучшение в
будущем генерирования кодов может сделать их ненужными.
Описание может содержать не более одного спецификатора
класса памяти. Если описание не содержит спецификатора клас-
са памяти, то считается, что он имеет значение AUTO, если
описание находится внутри некоторой функции, и EXTERN в про-
тивном случае. исключение: функции никогда не бывает автома-
тическими.
Ниже перечисляются спецификаторы типа.
Спецификатор-типа:
CHAR
SHORT
INT
LONG
UNSIGNED
FLOAT
DOUBLE
спецификатор-структуры-или-объединения
определяющее-тип-имя
Слова LONG, SHORT и USIGNED можно рассматривать как при-
лагательные; допустимы следующие комбинации:
SHORT INT
LONG INT
USIGNED INT
LONG FLOAT
Последняя комбинация означает то же, что и DOUBLE. В осталь-
ном описание может содержать не более одного спецификатора
типа. Если описание не содержит спецификатора типа, то счи-
тается, что он имеет значение INT.
Спецификаторы структур и объединений обсуждаются в п.
16.5; Описания с определяющими тип именами TYPEDEF обсужда-
ются в п. 16.8.
Входящий в описание список описателей представляет собой
последовательность разделенных запятыми описателей, каждый
из которых может иметь инициализатор.
Список-описателей:
инициализируемый-описатель
инициализируемый-описатель, список-описателей
инициализируемый-описатель:
описатель-инициализатор
необ
Инициализаторы описываются в п. 16.6. Спецификаторы и описа-
ния указывают тип и класс памяти объектов, на которые ссыла-
ются описатели. Описатели имеют следующий синтаксис:
описатель:
идентификатор
( описатель )
* описатель
описатель ()
описатель [константное-выражение
необ]
Группирование такое же как и в выражениях.
Каждый описатель рассматривается как утверждение того,
что когда конструкция той же самой формы, что и описатель,
появляется в выражении, то она выдает объект указанного типа
и указанного класса памяти. Каждый описатель содержит ровно
один идентификатор; это именно тот идентификатор, который и
описывается.
Если в качестве описателя появляется просто идентифика-
тор, то он имеет тип, указываемый в специфицирующем заголов-
ке описания.
Описатель в круглых скобках идентичен описателю без
круглых скобок, но круглые скобки могут изменять связи в
составных описателях. Примеры смотри ниже.
Представим себе описание
T DI
где T - спецификатор типа (подобный INT и т.д.), а DI - опи-
сатель. Предположим, что это описание приводит к тому, что
соответствующий идентификатор имеет тип "...T", где "..."
пусто, если DI просто отдельный идентификатор (так что тип X
в "INT X" просто INT). Тогда , если DI имеет форму
*D
то содержащийся идентификатор будет иметь тип "... Указатель
на T".
Если DI имеет форму
D()
то содержащийся идентификатор имеет тип "... Функция, возв-
ращающая 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 ко-
торое имеет тип INT. (Точное определение константного выра-
жения дано в п. 23). Когда несколько спецификаций вида "мас-
сив из" оказываются примыкающими, то создается многомерный
массив; константное выражение, задающее границы массивов,
может отсутствовать только у первого члена этой последова-
тельности. Такое опускание полезно, когда массив является
внешним и его фактическое определение, которое выделяет па-
мять, приводится в другом месте. Первое константное выраже-
ние может быть опущено также тогда, когда за описателем сле-
дует инициализация. В этом случае размер определяется по
числу приведенных инициализируемых элементов.
Массив может быть образован из элементов одного из ос-
новных 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 возвра-
щать указатели на такие вещи; не существует массивов функ-
ций, хотя могут быть массивы указателей на функции. Анало-
гично, 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, функ-
ция F, возвращающая целое, функция FIP, возвращающая указа-
тель на целое, и указатель PFI на функцию, которая возвраща-
ет целое. Особенно полезно сравнить два последних описателя.
Связь в *FIP() можно представить в виде *(FIP()), так что
описанием предполагается, а такой же конструкцией в выраже-
нии требуется обращение к функции FIP и последующее исполь-
зование косвенной адресации для выдачи с помощью полученного
результата (указателя) целого. В описателе (*PFI)() дополни-
тельные скобки необходимы, поскольку они точно так же, как и
в выражении, указывают, что косвенная адресация через указа-
тель 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 ука-
зателей 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 элемен-
тов; 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 разум-
ным образом появляться в выражениях. Первые три имеют тип
"массив", последнее имеет тип INT.
Структура - это объект, состоящий из последовательности
именованных членов. каждый член может быть произвольного ти-
па. 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 опи-
саний 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 описа-
телем 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, кото-
рые 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 ды-
ры. Члены, являющиеся полями, помещаются в машинные целые;
они не перекрывают границы слова. Поле, которое не умещается
в оставшемся в данном слове пространстве, помещается в сле-
дующее слово. Поля выделяются справа налево на PDP-11 и сле-
ва направо на других машинах.
Описатель структуры, который не содержит описателя, а
только двоеточие и ширину, указывает неименованное поле, по-
лезное для заполнения свободного пространства с целью соот-
ветствия задаваемых извне схемам. Специальный случай неиме-
нованного поля с шириной 0 используется для указания о вы-
равнивании следующего поля на границу слова. При этом пред-
полагается, что "следующее поле" действиетльно является по-
лем, 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 обеспечи-
вать 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 су-
ществует и указателей на поля.
Объединение можно представить себе как структуру, все
члены которой начинаются со смещения 0 и размер которой дос-
таточен, 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 яр-
лыка 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, кото-
рые ссылаются на самих себя; они также позволяют неоднократ-
но 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 взаим-
но различными.
Две структуры могут иметь общую начальную последователь-
ность членов; это означает, что тот же самый член может поя-
виться 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 отличают-
ся, 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 на-
личии 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 вы-
ражение
S.RIGHT->TWORD[0]
ссылается на первый символ члена TWORD правого поддерева из
S.
Описатель может указывать начальное значение описываемо-
го идентификатора. Инициализатор состоит из выражения или
заключенного в фигурные скобки списка значений, перед кото-
рыми 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 выражения-
ми, описываемыми в п. 23, Либо выражениями, которые сводятся
к адресу ранее описанной переменной, возможно смещенному на
константное выражение. Автоматические и регистровые перемен-
ные могут быть инициализированы произвольными выражениями,
включающими константы и ранее описанные переменные и функ-
ции.
Гарантируется, что неинициализированные статические и
внешние переменные получают в качестве начальных значений
0;неинициализированные автоматические и регистровые перемен-
ные в качестве начальных значений содержат мусор.
Когда инициализатор применяется к скаляру (указателю или
объекту арифметического типа), то он состоит из одного выра-
жения, 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 (струк-
турой или массивом ), то инициализатор состоит из заключен-
ного в фигурные скобки и разделенного запятыми списка иници-
Конструкция SIZEOF (тип) рассматривается как целое, так
что выражение SIZEOF (тип) - 2 эквивалентно выражению
(SIZEOF (тип)9 - 2.
Мультипликативные операции *, /, и % группируются слева
направо. Выполняются обычные арифметические преобразования.
Мультипликативное-выражение:
выражение * выражение
выражение / выражение
выражение % выражение
Бинарная операция * означает умножение. Операция * ассо-
циативна, и выражения с несколькими умножениями на одном и
том же уровне могут быть перегруппированы компилятором.
Бинарная операция / означает деление. При делении поло-
жительных целых осуществляется усечение по направлению к ну-
лю, но если один из операндов отрицателен, то форма усечения
зависит от используемой машины. На всех машинах, охватывае-
мых настоящим руководством, остаток имеет тот же знак , что
и делимое. Всегда справедливо, что (A/B)*B+A%B равно A (если
B не равно 0).
Бинарная операция % выдает остаток от деления первого
выражения на второе. Выполняются обычные арифметические пре-
образования. Операнды не должны быть типа FLOAT.
Аддитивные операции + и - группируются слева направо.
выполняются обычные арифметические преобразования. Для каж-
дой операции имеются некоторые дополнительные возможности,
связанные с типами операндов.
Аддитивное-выражение:
выражение + выражение
выражение - выражение
Результатом операции + является сумма операндов. Можно скла-
дывать указатель на объект в массиве и значение любого цело-
численного типа. во всех случаях последнее преобразуется в
адресное смещение посредством умножения его на длину объек-
та, на который указывает этот указатель. Результатом являет-
ся указатель того же самого типа, что и исходный указатель,
который указывает на другой объект в том же массиве, смещен-
ный соответствующим образом относительно первоначального
объекта. Таким образом, если P является указателем объекта в
массиве, то выражение P+1 является указателем на следующий
объект в этом массиве.
Никакие другие комбинации типов для указателей не разре-
шаются.
Операция + ассоциативна, и выражение с несколькими сло-
жениями на том же самом уровне могут быть переупорядочены
компилятором.
Результатом операции - является разность операндов. Вы-
полняются обычные арифметические преобразования. Кроме того,
из указателя может быть вычтено значение любого целочислен-
ного типа, причем, проводятся те же самые преобразования,
что и при операции сложения.
Если вычитаются два указателя на объекты одинакового ти-
па, то результат преобразуется (делением на длину объекта) к
типу INT, представляя собой число объектов, разделяющих ука-
зываемые объекты. Если эти указатели не на объекты из одного
и того же массива, то такое преобразование, вообще говоря,
даст неожиданные результаты, потому что даже указатели на
объекты одинакового типа не обязаны отличаться на величину,
кратную длине объекта.
Операции сдвига << и >> группируются слева направо. Для
обеих операций проводятся обычные арифметические преобразо-
вания их операндов, каждый из которых должен быть целочис-
ленного типа. Затем правый операнд преобразуется к типу INT;
результат имеет тип левого операнда. Результат не определен,
если правый операнд отрицателен или больше или равен, чем
длина объекта в битах.
Выражение-сдвига:
выражение << выражение
выражение >> выражение
Значением выражения E1<<E2 является E1 (интерпретируемое как
комбинация битов), сдвинутое влево на E2 битов; освобождаю-
щиеся биты заполняются нулем. значением выражения E1>>E2 яв-
ляется E1, сдвинутое вправо на E2 битовых позиций. Если E1
имеет тип UNSIGNE, то сдвиг вправо гарантированно будет ло-
гическим (заполнение нулем); в противном случае сдвиг может
быть (и так и есть на PDP-11) арифметическим (освобождающие-
ся биты заполняются копией знакового бита).
Операции отношения группируются слева направо, но этот
факт не очень полезен; выражение A<B<C не означает того, что
оно казалось бы должно означать.
Выражение-отношения:
выражение < выражение
выражение > выражение
выражение <= выражение
выражение >= выражение
Операции < (меньше), > (больше), <= (меньше или равно) и >=
(больше или равно) все дают 0, если указанное отношение лож-
но, и 1, если оно истинно. Результат имеет тип ITN. Выполня-
ются обычные арифметические преобразования. Могут сравни-
ваться два указателя; результат зависит от относительного
расположения указываемых объектов в адресном пространстве.
Сравнение указателей переносимо только в том случае, если
указатели указывают на объекты из одного и того же массива.
Выражение-равенства:
выражение == выражение
выражение != выражение
Операции == (равно) и != (не равно) в точности аналогичны
операциям отношения, за исключением того, что они имеют бо-
лее низкий уровень старшинства. (Поэтому значение выражения
A<B==C<D равно 1 всякий раз, когда выражение A<B и C<D имеют
одинаковое значение истинности).
Указатель можно сравнивать с целым, но результат будет
машинно- независимым только в том случае, если целым являет-
ся константа 0. Гарантируется, что указатель, которому прис-
воено значение 0, не указывает ни на какой объект и на самом
деле оказывается равным 0; общепринято считать такой указа-
тель нулем.
Выражение-и:
выражение & выражение
Операция & является ассоциативной, и включающие & выражения
могут быть переупорядочены. Выполняются обычные арифметичес-
кие преобразования; результатом является побитовая функция
'и' операндов. Эта операция применима только к операндам це-
лочисленного типа.
Выражение-исключающего-или:
выражение ^ выражение
Операция ^ является ассоциативной, и включающие ^ выражения
могут быть переупорядочены. выполняются обычные арифметичес-
кие преобразования; результатом является побитовая функция
исключающего 'или' операндов. Операция применима только к
операндам целочисленного типа.
Выражение-включающего-или:
выражение \! Выражение
Операция \! Является ассоциативной, и содержащие \! Выраже-
ния могут быть переупорядочены. выполняются обычные арифме-
тические преобразования; результатом является побитовая фун-
кция включающего 'или' операндов. Операция применима только
к операндам целочисленного типа.
Выражение-логического-и:
выражение && выражение
Операция && группируется слева направо. Она возвращает 1,
если оба ее операнда отличны от нуля, и 0 в противном слу-
чае. В отличие от & операция && гарантирует вычисление слева
направо; более того, если первый операнд равен 0, то значе-
ние второго операнда вообще не вычисляется.
Операнды не обязаны быть одинакового типа, но каждый из
них должен быть либо одного из основных типов, либо указате-
лем. результат всегда имеет тип ITN.
Выражение-логического-или:
выражение \!\! выражение
Операция \!\! Группируется слева направо. Она возвращает 1,
если один из операндов отличен от нуля, и 0 в противном слу-
чае. В отличие от операции \! Операция \!\! Гарантирует вы-
числение слева направо; более того, если первый операнд от-
личен от нуля, то значение второго операнда вообще не вычис-
ляется.
Операнды не обязаны быть одинакового типа, но каждый из
них должен быть либо одного из основных типов, либо указате-
лем. Результат всегда имеет тип INT.
Условное-выражение:
выражение ? выражение : выражение
Условные выражения группируются слево направо. Вычисляется
значение первого выражения, и если оно отлично от нуля, то
результатом будет значение второго выражения; в противном
случае результатом будет значение третьего выражения. Если
это возможно, проводятся обычные арифметические преобразова-
ния, с тем, чтобы привести второе и третье выражения к обще-
му типу; в противном случае, если оба выражения являются
указателями одинакового типа, то результат имеет тот же тип;
в противном случае одно выражение должно быть указателем, а
другое - константой 0, и результат будет иметь тип указате-
ля. Вычисляется только одно из второго и третьего выражений.
Имеется ряд операций присваивания, каждая из которых
группируется слева направо. Все операции требуют в качестве
своего левого операнда L-значение, а типом выражения присва-
ивания является тип его левого операнда. Значением выражения
присваивания является значение, хранимое в левом операнде
после того, как присваивание уже будет произведено. Две час-
ти составной операции присваивания являются отдельными лек-
семами.
Выражение-присваивания:
L-значение = выражение
L-значение += выражение
L-значение -= выражение
L-значение *= выражение
L-значение /= выражение
L-значение %= выражение
L-значение >>= выражение
L-значение <<= выражение
L-значение &= выражение
L-значение ^= выражение
L-значение \!= выражение
Когда производится простое присваивание C'=', значение
выражения заменяет значение объекта, на которое ссылается
L-значение. Если оба операнда имеют арифметический тип, то
перед присваиванием правый операнд преобразуется к типу ле-
вого операнда.
О свойствах выражения вида E1 оп = E2, где Oп - одна из
перечисленных выше операций, можно сделать вывод, если
учесть, что оно эквивалентно выражению E1 = E1 оп (E2); од-
нако выражение E1 вычисляется только один раз. В случае опе-
раций += и -= левый операнд может быть указателем, причем
при этом (целочисленный) правый операнд преобразуется таким
образом, как объяснено в п. 15.4; все правые операнды и все
отличные от указателей левые операнды должны иметь арифмети-
ческий тип.
Используемые в настоящее время компиляторы допускают
присваивание указателя целому, целого указателю и указателя
указателю другого типа. такое присваивание является чистым
копированием без каких-либо преобразований. Такое употребле-
ние операций присваивания является непереносимым и может
приводить к указателям, которые при использовании вызывают
ошибки адресации. Тем не менее гарантируется, что присваива-
ние указателю константы 0 дает нулевой указатель, который
можно отличать от указателя на любой объект.
Выражение-с-запятой:
выражение , выражение
Пара выражений, разделенных запятой, вычисляется слева нап-
раво и значение левого выражения отбрасывается. Типом и зна-
чением результата является тип и значение правого операнда.
Эта операция группируется слева направо. В контексте, где
запятая имеет специальное значение, как, например, в списке
фактических аргументов функций (п. 15.1) Или в списках ини-
циализаторов (п. 16.6), Операция запятая, описываемая в этом
разделе, может появляться только в круглых скобках; напри-
мер, функция
F(A,(T=3,T+2),C)
имеет три аргумента, второй из которых имеет значение 5.
Описания используются для указания интерпретации, кото-
рую язык "C" будет давать каждому идентификатору; они не
обязательно резервируют память, соответствующую идентифика-
тору. Описания имеют форму
Описание:
спецификаторы-описания список-описателей
необ;
Описатели в списке описателей содержат описываемые идентифи-
каторы. Спецификаторы описания представляют собой последова-
тельность спецификаторов типа и спецификаторов класса памя-
ти.
Спецификаторы-описания:
спецификатор-типа спецификаторы-описания
необ
спецификатор-класса-памяти спецификатор-описания
необ
список должен быть самосогласованным в смысле, описываемом
ниже.
Ниже перечисляются спецификаторы класса памяти:
Спецификатор-класса-памяти:
AUTO
STATIC
EXTERN
REGISTER
TYPEDEF
Спецификатор TYPEDEF не реализует памяти и называется
"спецификатором класса памяти" только по синтаксическим со-
ображениям; это обсуждается в п. 16.8. Смысл различных клас-
сов памяти был обсужден в п. 12.
Описания AUTO, STATIC и REGISTER служат также в качестве
определений в том смысле, что они вызывают резервирование
нужного количества памяти. В случае EXTERN должно присутст-
вовать внешнее определение (п. 18) Указываемых идентификато-
ров где-то вне функции, в которой они описаны.
Описание REGISTER лучше всего представлять себе как опи-
сание AUTO вместе с намеком компилятору, что описанные таким
образом переменные будут часто использоваться. Эффективны
только несколько первых таких описаний. Кроме того, в регис-
трах могут храниться только переменные определенных типов;
на PDP-11 это INT, CHAR или указатель. Существует и другое
ограничение на использование регистровых переменных: к ним
нельзя применять операцию взятия адреса &. При разумном ис-
пользовании регистровых описаний можно ожидать получения
меньших по размеру и более быстрых программ, но улучшение в
будущем генерирования кодов может сделать их ненужными.
Описание может содержать не более одного спецификатора
класса памяти. Если описание не содержит спецификатора клас-
са памяти, то считается, что он имеет значение AUTO, если
описание находится внутри некоторой функции, и EXTERN в про-
тивном случае. исключение: функции никогда не бывает автома-
тическими.
Ниже перечисляются спецификаторы типа.
Спецификатор-типа:
CHAR
SHORT
INT
LONG
UNSIGNED
FLOAT
DOUBLE
спецификатор-структуры-или-объединения
определяющее-тип-имя
Слова LONG, SHORT и USIGNED можно рассматривать как при-
лагательные; допустимы следующие комбинации:
SHORT INT
LONG INT
USIGNED INT
LONG FLOAT
Последняя комбинация означает то же, что и DOUBLE. В осталь-
ном описание может содержать не более одного спецификатора
типа. Если описание не содержит спецификатора типа, то счи-
тается, что он имеет значение INT.
Спецификаторы структур и объединений обсуждаются в п.
16.5; Описания с определяющими тип именами TYPEDEF обсужда-
ются в п. 16.8.
Входящий в описание список описателей представляет собой
последовательность разделенных запятыми описателей, каждый
из которых может иметь инициализатор.
Список-описателей:
инициализируемый-описатель
инициализируемый-описатель, список-описателей
инициализируемый-описатель:
описатель-инициализатор
необ
Инициализаторы описываются в п. 16.6. Спецификаторы и описа-
ния указывают тип и класс памяти объектов, на которые ссыла-
ются описатели. Описатели имеют следующий синтаксис:
описатель:
идентификатор
( описатель )
* описатель
описатель ()
описатель [константное-выражение
необ]
Группирование такое же как и в выражениях.
Каждый описатель рассматривается как утверждение того,
что когда конструкция той же самой формы, что и описатель,
появляется в выражении, то она выдает объект указанного типа
и указанного класса памяти. Каждый описатель содержит ровно
один идентификатор; это именно тот идентификатор, который и
описывается.
Если в качестве описателя появляется просто идентифика-
тор, то он имеет тип, указываемый в специфицирующем заголов-
ке описания.
Описатель в круглых скобках идентичен описателю без
круглых скобок, но круглые скобки могут изменять связи в
составных описателях. Примеры смотри ниже.
Представим себе описание
T DI
где T - спецификатор типа (подобный INT и т.д.), а DI - опи-
сатель. Предположим, что это описание приводит к тому, что
соответствующий идентификатор имеет тип "...T", где "..."
пусто, если DI просто отдельный идентификатор (так что тип X
в "INT X" просто INT). Тогда , если DI имеет форму
*D
то содержащийся идентификатор будет иметь тип "... Указатель
на T".
Если DI имеет форму
D()
то содержащийся идентификатор имеет тип "... Функция, возв-
ращающая 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 ко-
торое имеет тип INT. (Точное определение константного выра-
жения дано в п. 23). Когда несколько спецификаций вида "мас-
сив из" оказываются примыкающими, то создается многомерный
массив; константное выражение, задающее границы массивов,
может отсутствовать только у первого члена этой последова-
тельности. Такое опускание полезно, когда массив является
внешним и его фактическое определение, которое выделяет па-
мять, приводится в другом месте. Первое константное выраже-
ние может быть опущено также тогда, когда за описателем сле-
дует инициализация. В этом случае размер определяется по
числу приведенных инициализируемых элементов.
Массив может быть образован из элементов одного из ос-
новных 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 возвра-
щать указатели на такие вещи; не существует массивов функ-
ций, хотя могут быть массивы указателей на функции. Анало-
гично, 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, функ-
ция F, возвращающая целое, функция FIP, возвращающая указа-
тель на целое, и указатель PFI на функцию, которая возвраща-
ет целое. Особенно полезно сравнить два последних описателя.
Связь в *FIP() можно представить в виде *(FIP()), так что
описанием предполагается, а такой же конструкцией в выраже-
нии требуется обращение к функции FIP и последующее исполь-
зование косвенной адресации для выдачи с помощью полученного
результата (указателя) целого. В описателе (*PFI)() дополни-
тельные скобки необходимы, поскольку они точно так же, как и
в выражении, указывают, что косвенная адресация через указа-
тель 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 ука-
зателей 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 элемен-
тов; 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 разум-
ным образом появляться в выражениях. Первые три имеют тип
"массив", последнее имеет тип INT.
Структура - это объект, состоящий из последовательности
именованных членов. каждый член может быть произвольного ти-
па. 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 опи-
саний 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 описа-
телем 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, кото-
рые 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 ды-
ры. Члены, являющиеся полями, помещаются в машинные целые;
они не перекрывают границы слова. Поле, которое не умещается
в оставшемся в данном слове пространстве, помещается в сле-
дующее слово. Поля выделяются справа налево на PDP-11 и сле-
ва направо на других машинах.
Описатель структуры, который не содержит описателя, а
только двоеточие и ширину, указывает неименованное поле, по-
лезное для заполнения свободного пространства с целью соот-
ветствия задаваемых извне схемам. Специальный случай неиме-
нованного поля с шириной 0 используется для указания о вы-
равнивании следующего поля на границу слова. При этом пред-
полагается, что "следующее поле" действиетльно является по-
лем, 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 обеспечи-
вать 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 су-
ществует и указателей на поля.
Объединение можно представить себе как структуру, все
члены которой начинаются со смещения 0 и размер которой дос-
таточен, 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 яр-
лыка 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, кото-
рые ссылаются на самих себя; они также позволяют неоднократ-
но 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 взаим-
но различными.
Две структуры могут иметь общую начальную последователь-
ность членов; это означает, что тот же самый член может поя-
виться 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 отличают-
ся, 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 на-
личии 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 вы-
ражение
S.RIGHT->TWORD[0]
ссылается на первый символ члена TWORD правого поддерева из
S.
Описатель может указывать начальное значение описываемо-
го идентификатора. Инициализатор состоит из выражения или
заключенного в фигурные скобки списка значений, перед кото-
рыми 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 выражения-
ми, описываемыми в п. 23, Либо выражениями, которые сводятся
к адресу ранее описанной переменной, возможно смещенному на
константное выражение. Автоматические и регистровые перемен-
ные могут быть инициализированы произвольными выражениями,
включающими константы и ранее описанные переменные и функ-
ции.
Гарантируется, что неинициализированные статические и
внешние переменные получают в качестве начальных значений
0;неинициализированные автоматические и регистровые перемен-
ные в качестве начальных значений содержат мусор.
Когда инициализатор применяется к скаляру (указателю или
объекту арифметического типа), то он состоит из одного выра-
жения, 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 (струк-
турой или массивом ), то инициализатор состоит из заключен-
ного в фигурные скобки и разделенного запятыми списка иници-