Описатели с модификаторами

В разделе 1.4 "Ключевые слова" приведен перечень специальных ключевых слов, реализованных в СП MSC и СП ТС. Использование специальных ключевых слов (называемых в дальнейшем модификаторами) в составе описателей позволяет придавать объявлениям специальный смысл. Информация, которую несут модификаторы, используется компилятором языка Си в процессе генерации кода.

Рассмотрим правила интерпретации объявлений, содержащих модификаторы const , volatile , cdecl , pascal , near , far , huge , interrupt .

Интерпретация описателей с модификаторами

Модификаторы cdecl , pascal , interrupt воздействуют на идентификатор и должны быть записаны непосредственно перед ним.

Модификаторы const , volatile , near , far , huge воздействуют либо на идентификатор, либо на звездочку, расположенную непосредственно справа от модификатора. Если справа расположен идентификатор, то модифицируется тип объекта, именуемого этим идентификатором. Если же справа расположена звездочка, то модифицируется тип объекта, на который указывает эта звездочка, т.е. эта звездочка представляет собой указатель на модифицированный тип. Таким образом, конструкция <модификатор >* читается как "указатель на модифицированный тип". Например,

int const *р ; - это указатель на const int , а

int * const р ; - это const указатель на int . Модификаторы const и volatile могут также записываться и перед спецификацией типа.

В СП ТС использование модификаторов near , far , huge ограничено: они могут быть записаны только перед идентификатором функции или перед признаком указателя (звездочкой).

Допускается более одного модификатора для одного объекта (или элемента описателя). В следующем примере тип функции func модифицируется одновременно специальными ключевыми словами far и pascal . Порядок специальных ключевых слов не важен, т. е. комбинации far pascal и pascal far имеют один и тот же смысл.

int far * pascal far func();

Тип значения, возвращаемого функцией func , представляет собой указатель на значения типа int . Тип этих значений модифицирован специальным ключевым словом far .

Как обычно, в объявлении могут быть использованы круглые скобки для изменения порядка его интерпретации.

Пример:

char far *(far *getint)(int far *);

7 6 2 1 3 5 4

В примере показано объявление с различными вариантами расположения модификатора far . Учитывая правило, согласно которому модификатор воздействует на элемент описателя, расположенный справа от него, можно проинтерпретировать это объявление следующим образом (шаги интерпретации пронумерованы):

1. Идентификатор getint объявляется как

2. Указатель на far

3. Функцию, требующую

4. Один аргумент, который является указателем на far

5. Значение типа int

6. И возвращающую указатель на far

7. Значение типа char

Модификаторы const и volatile

Модификатор const не допускает явного присваивания значения переменной либо других косвенных действий по изменению ее значения, таких как выполнение операций инкремента и декремента. Значение указателя, объявленного с модификатором const , не может быть изменено, в отличие от значения объекта, на который он указывает. В СП MSC, в отличие от СП ТС, недопустима также инициализация const объектов, имеющих класс памяти auto (поскольку их инициализация должна выполняться каждый раз при входе в блок, содержащий их объявления).

Применение модификатора const помогает выявить нежелательные присваивания значений переменным. Переменные, объявленные с модификатором const , могут быть загружены в ячейки постоянной памяти (ПЗУ).

Модификатор volatile противоположен по смыслу модификатору const . Он указывает на то, что значение переменной может быть изменено; но не только непосредственно программой, а также и внешним воздействием, например программой обработки прерываний, либо, если переменная соответствует порту ввода/вывода, обменом с внешним устройством. Объявление объекта с модификатором volatile предупреждает компилятор языка Си, что не следует делать предположений относительно стабильности значения объекта в момент вычисления содержащего его выражения, т. к. значение может (теоретически) измениться в любой момент. Для выражений, содержащих объекты типа volatile , компилятор языка Си не будет применять методы оптимизации, а сами объекты не будет загружать в машинные регистры.

Возможно одновременное использование в объявлении модификаторов const и volatile . Это означает, что значение объявляемой переменной не может модифицироваться программой, но подвержено внешним воздействиям.

Если с модификатором const или volatile объявляется переменная составного типа, то действие модификатора распространяется на все ее составляющие элементы. Возможно применение модификаторов const и volatile в составе объявления typedef .

Примечание. При отсутствии в объявлении спецификации типа и наличии модификатора const или volatile подразумевается спецификация типа int .

Примеры:

float const pi = 3.1415926;

const maxint = 32767;

/* указатель с неизменяемым значением*/

char *const str = "Здравствуй, мир!";

/* указатель на неизменяемую строку */

char const *str2 = "Здравствуй, мир!";

С учетом приведенных объявлений следующие операторы недопустимы:

pi = 3.0;/* Присвоение значения константе */

i = maxini--; /* Уменьшение константы */

str = "Привет!"; /* Переназначение указателя */

Однако вызов функции strcpy (str,"Привет!") допустим, т. к. в данном случае осуществляется посимвольное копирование строки "Привет!" в область памяти, на которую указывает str. Поскольку компилятор "не знает", что делает функция strcpy, он не считает эту ситуацию недопустимой.

Аналогично, если указатель на тип const присвоить указателю на тип, отличный от const , то через полученный указатель можно присвоить значение. Если же с помощью операции приведения типа преобразовать указатель на const к указателю на тип, отличный от const , то СП MSC, в отличие от СП ТС, не позволит выполнить присваивание через преобразованный указатель.

Пример:

volatile int ticks;

void interrupt timer()

{

ticks ++;

}

wait(int interval)

{

ticks = 0;

while ( ticks < interval );

}

Функция wait будет "ждать" в течение времени, заданного параметром interval при условии, что функция timer корректно связана с аппаратным прерыванием от таймера. Значение переменной ticks изменяется в функции timer каждый раз при наступлении прерывания от таймера. Модификатор interrupt описан в разделе 3.3.3.5.

Если бы переменная ticks была объявлена без модификатора volatile , то компилятор языка Си с высоким уровнем оптимизации вынес бы за пределы цикла while сравнение переменных ticks и interval , поскольку в теле цикла их значения не изменяются. Это привело бы к зацикливанию программы.