Список-описателей, фигурирующий в описании, - это последовательность через запятую описателей, каждый из которых может иметь инициализатор.

список-описаний:

 описатель-с-инициализатором

 список-описаний , описатель-с-инициализатором

описатель-с-инициализатором:

 описатель инициализатор _opt

Описание состоит из двух частей: спецификации (спецификация-описания; см. §R.7.1) и описателей (список-описателей). Спецификации задают основной тип, класс памяти или другие свойства описываемых объектов и функций. Описатели задают имя этих объектов и функций, а также, возможно, изменяют тип с помощью таких операций, как * (указатель на) и () (функция возвращающая). В описателе также можно задать начальные значения, инициализация обсуждается в §R.8.4 и §R.12.6.

Описатели имеют такой синтаксис:

описатель:

 имя-в-описателе

 операция-ptr описатель

 описатель ( список-описаний-параметров ) список-спецификаций-cv _opt

 описатель [ выражение-константа _opt ]

 ( описатель )

операция-ptr:

 * список-спецификаций-cv _opt

 & список-спецификаций-cv _opt

 полное-имя-класса :: * список-спецификаций-cv _opt

список-спецификаций-cv:

 const

 volatile

имя-в-описателе:

 имя

 имя-класса

 ~имя-класса

 имя-typedef

 уточненное-имя-типа

Конструкция имя-класса имеет определенное назначение при описании класса с этим именем, она же используется как уточнение в операции :: для разрешения коллизий в области видимости (§R.12.1, §R.12.4).

Имя типа необходимо указывать при задании операции явного преобразования типа или в качестве параметра в операциях sizeof или new. Для этого служит конструкция имя-типа, которая синтаксически эквивалентна описанию объекта или функции этого типа, в котором отсутствует имя объекта или функции.

имя-типа:

 список-спецификаций-типа абстрактный-описатель _opt

список-спецификаций-типа:

 спецификация-типа список-спецификаций-типа

абстрактный-описатель:

 операция-ptr абстрактный-описатель _opt

 абстрактный-описатель _opt ( список-описаний-параметров ) список-спецификаций cv _opt

 абстрактный-описатель _opt [ выражение-константа _opt ]

 ( абстрактный-описатель )

Можно однозначно указать, в каком месте абстрактного-описателя нужно добавить идентификатор, чтобы конструкция стала описателем, допустимым в описании. Тогда поименованный тип будет тем же, что и тип гипотетического идентификатора. Например, описания

int // int i

int * // int *pi

int *[3] // int *p[3]

int (*)[3] // int (*p3i)[3]

int *() // int *f()

int (*)(double) // int (*pf)(double)

задают соответственно такие типы: "целое", "указатель на целое", "массив из 3 указателей на целое", "указатель на массив из 3 целых", "функция без параметров, возвращающая указатель на целое", "указатель на функцию с параметром типа double, возвращающую целое".

Неоднозначность, отмеченная в §R.6.8, которая возникает из-за сходства между приведением, заданным в функциональном стиле, и описанием, может также появиться в контексте описания. В этом контексте она проявляется как сходство между описанием функции, в котором есть избыточные скобки вокруг имени параметра, и описанием объекта, в котором в качестве инициализатора используется операция приведения, заданная в функциональном стиле. Как и для операторов, неоднозначность устраняется правилом, согласно которому следует считать описанием любую конструкцию, которая может служить таковым. Можно явно устранить неоднозначность в описании или с помощью приведения, заданного не в функциональном стиле, или с помощью операции = для обозначения инициализации, например,

struct S {

 S(int);

};

void foo(double a)

{

 S x(int(a)); // описание функции

 S y((int)a); // описание объекта

 S z = int(a); // описание объекта

}

Список описателей следует после (возможно пустого) списка спецификаций-описания (§R.7.1). Каждый описатель содержит в точности одно имя-из-описателя, которое задает описываемый идентификатор. Если не считать описаний некоторых специальных функций (§R.12.3, §R.13.4), имя-из-описателя является просто идентификатором. Спецификации auto, static, extern, register, friend, inline, virtual или typedef относятся непосредственно к каждому имени-из-описателя из списка описателей. Тип каждого имени-из-описателя определяется как спецификацией-описания (§R.7.1), так и его описателем.

Таким образом, описание некоторого идентификатора имеет вид

T D

где T обозначает тип, а D - описатель. Если в описании D есть идентификатор без скобок, то тип этого идентификатора есть T.

В описании, где D имеет вид

( D1 )

тип D1 такой же, как и тип D. Наличие скобок не меняет типа заключенного в них имени-из-описателя, но для сложных описателей оно может повлиять на порядок применения операций.

В описании T D, в котором D имеет вид

* список-спецификаций-cv _opt D1

тип описываемого идентификатора есть

"… список-спецификаций-cv указатель на T". Конструкция список-спецификаций-cv относится к указателю, а не к указуемому объекту.

Например, в описаниях

const ci = 10, *pc = &ci, *const cpc = pc;

int i *p, *const cp = &i;

определяются: ci как константа целое; pc как указатель на константу целое; cpc как константа указатель на константу целое; i как целое; p как указатель на целое; и cp как константа указатель на целое. После инициализации значения ci, cpc и cp не могут быть изменены. Значение pc можно изменять так же, как и значение объекта, на который указывает cp. Приведем примеры допустимых операций:

i = ci;

*cp = ci;

pc++;

pc = cpc;

pc = p;

Недопустимы следующие операции:

ci = 1; // ошибка

ci++; // ошибка

*pc = 2; // ошибка

cp = &ci; // ошибка

cpc++; // ошибка

p = pc; // ошибка

Каждая из этих операций недопустима или потому, что она изменяет значение объекта, описанного со спецификацией const, или потому, что делает такое изменение возможным позднее с помощью указателя, настроенного на объект без спецификации const.

Аналогична ситуация со спецификацией volatile.

Обратитесь к §R.5.17 и §R.8.4.

Нельзя описывать указатели на ссылки (§R.8.2.2) или указатели на битовые поля (§R.9.6).

В описании T D, в котором D имеет вид

& список-спецификаций-cv _opt D1

тип описываемого идентификатора есть "…список-спецификаций-cv ссылка на T". Тип void& недопустим.

Например, во фрагменте

void f(double& a) { a += 3.14; }

//…

double d = 0;

f(d);

a описывается как параметр, являющийся ссылкой, поэтому вызов f(d) приведет к увеличению d на 3.14. Во фрагменте

int v[20];

//…

int& g(int i) { return v[i]; }

//…

g(3) = 7;

описывается: функция g() возвращает ссылку на целое; поэтому оператор g() = 7; присвоит 7 четвертому элементу массива v. Рассмотрим следующий программный фрагмент:

struct link {

 link* next;

};

link* first;

void h(link*& p) // `p' ссылка на указатель

{

 p-›next = first;

 first = p;

 p = 0;

}

void k()

{

 link* q = new link;

 h(q);

}

Здесь p описано как ссылка на указатель на link, поэтому вызов h(q) не изменит значение q, равное 0, см. также §R.8.4.3.

Недопустимы ссылки на ссылки, ссылки на битовые поля (§R.9.6), массивы ссылок и указатели на ссылки. Описание ссылки должно содержать инициализатор (§R.8.4.3), за исключением тех случаев, когда описание содержит явную спецификацию extern (§R.7.1.1), или является описанием члена класса (§R.9.2) при описании самого класса, или является описанием параметра или возвращаемого типа (§R.8.2.5), см. также §R.3.1.

В описании T D, в котором D имеет вид

полное-имя-класса :: * список-спецификаций-cv _opt D1

тип описываемого идентификатора есть "… список-спецификаций-cv указатель на член класса полное-имя-класса типа T".

Например, во фрагменте

class X {

public:

 void f(int);

 int a;

};

int X::* pmi = &X::a;

void (X::* pmf)(int) = &X::f;

pmi и pmf описываются как указатель на член X типа T и указатель на член X типа void(int) соответственно. Эти объекты можно использовать так:

X obj;

//…

obj.*pmi = 7; // присвоить 7 члену obj типа int

(obj.*pmf)(7); // вызвать функцию-член obj

 // с параметром 7

Отметим, что указатель на член нельзя настроить на статический член класса (§R.9.4), см. также §R.5.5 и §R.5.3.

В описании T D, в котором D имеет вид

D1 [ выражение-константа _opt ]

описывается идентификатор типа "… массив T". Если выражение-константа присутствует (§R.5.19), то оно должно иметь целочисленный тип и значение, большее 0. Это выражение задает число элементов массива. Если значение выражения-константы есть N, то массив имеет N элементов с индексами от 0 до N-1.

Массив можно образовывать из: одного из основных типов (за исключением void), указателя, указателя на члены, класса, перечисления или из другого массива.

Если подряд идут несколько спецификаций "массив…", образуется многомерный массив, причем выражение-константа, задающее границы массива, может отсутствовать только для первого массива. Такое умолчание полезно в случае параметров функции типа массив, а также когда массив является внешним, а его определение, с которым связано резервирование памяти, находится в другом месте. Первое выражение-константа может быть пропущено и в том случае, если за описателем следует список-инициализаторов (§R.8.4). Тогда размер массива определяется числом элементов, приведенных в инициализаторе (§R.8.4.1).

В описании

float fa[17], *afp[17];

описаны массив чисел типа float и массив указателей на числа типа float, а в описании

static int x3d[3][5][7];

описан статический трехмерный массив целых размера 3×5×7. Строго говоря, x3d является массивом из трех элементов, каждый из которых есть массив из пяти массивов, а каждый из последних является массивом из семи целых. В выражении допустимо появление любого из следующих выражений: x3d, x3d[i], x3d[i][j], x3d[i][j][k].

Если в выражении участвует идентификатор типа массив, то, исключая случаи операнда в операциях sizeof или& и инициализатора для ссылки (§R.8.4.3), его тип преобразуется в указатель на первый элемент массива. Несмотря на это преобразование, массивы не являются изменяемыми адресами. Если не считать случай использования массива при описании класса (§R.13.4.5), операция индексации определяется так, что E1[E2] совпадает с *((E1) + (E2)). С учетом правил преобразования типов для операции +, если E1 есть массив, а E2 целое, то E1[E2] указывает на E2-элемент из E1. Поэтому, несмотря на свой асиметричный вид, индексация - коммутативная операция.

Аналогичное правило действует и для многомерных массивов. Если E - n-мерный массив размера ixjx…xk, то в выражении он преобразуется в указатель на (n-1)-мерный массив размера jx…xk. Если к этому указателю явно или неявно в результате индексации применяется операция *, указуемый (n-1)-мерный массив сам немедленно преобразуется в указатель.

Например, рассмотрим описание

int x[3][5];

Здесь описан массив из 3×5 целых. Если в выражении появляется x, то оно преобразуется в указатель на первый массив из пяти целых. Если в выражении появляется x[i], что эквивалентно *(x+i), в начале x преобразуется в указатель, как было сказано выше, затем x+i преобразуется к типу x, для чего необходимо i умножить на размер объекта, на который указывает x, т.е. на размер пяти целых. Затем происходит сложение и применяется косвенность, после чего получим массив (из пяти целых), который в свою очередь преобразуется в указатель на первое из целых. Если есть еще одна индексация, процесс повторяется, и на этот раз мы получим в результате целое.

Из всего этого следует, что массивы в C++ хранятся по строкам (последний индекс изменяется быстрее всего), а значение первого индекса из описания позволяет вычислить размер памяти, необходимой для массива, однако при вычислении индексного выражения первый индекс роли не играет.

В описании T D, в котором D имеет вид

D1 ( список-описаний-параметров ) список-спецификаций-cv _opt

описываемый идентификатор имеет тип "…список-спецификаций-cv функция с параметрами типа список-описаний-параметров возвращающая T".

список-описаний-параметров:

 список-описаний-парам _opt … _opt

 список-описаний-парам , …

список-описаний-парам:

 описание-параметра

 список-описаний-парам , описание-параметра

описание-параметра:

 спецификации-описания описатель

 спецификации-описания описатель = выражение

 спецификации-описания абстрактный-описатель _opt

 спецификации-описания абстрактный-описатель _opt = выражение

Если список-описаний-параметров завершается эллипсисом (…), про число параметров известно только то, что оно больше или равно числа заданных параметров, если список параметров пуст, то функция параметров не имеет. Список параметров void эквивалентен пустому списку параметров. Не считая этого случая, void не может быть типом параметра (хотя типы, получаемые из void, такие как void*, допустимы).

Определения функций имеют вид

определение-функции:

 спецификации-описания _opt описатель инициализатор-ctor тело-функции

тело-функции:

 составной-оператор

Конструкция описатель из определения-функции должна содержать описатель вида

D1 ( список-описаний-параметров ) список-спецификаций-cv _opt

в соответствии с определениями из §R.8.2.5.

Формальные параметры относятся к области видимости самого большого блока тела-функции.

Приведем пример полного определения функции.

int max(int a, int b, int c)

{

 int m = (a › b) ? a : b;

 return (m › c) ? m : c;

}

Здесь int представляет спецификации-описания, max(int a, int b, int c) - описатель, а {/*… */} - тело-функции.

Конструкция инициализатор-ctor используется только в конструкторах, см. §R.9.3.1 и §R.12.6.

Конструкция список-спецификаций-cv может участвовать: в описании нестатической функции-члена, в определении нестатической функции-члена или в описании указателя на функцию-член, см. §R.9.3.1. Она относится к типу функции.

Отметим, что неиспользуемым формальным параметрам имена можно не давать, например,

void print(int a, int)

{

 printf("a = %d\n",a);

}

За описателем может идти начальное значение описываемого идентификатора.

инициализатор:

 = выражение-присваивания

 = { список-инициализаторов , _opt }

 ( список-выражений )

список-инициализаторов:

 выражение-присваивания

 список-инициализаторов, выражение-присваивания

 { список-инициализаторов , _opt }

Автоматические, регистровые, статические и внешние переменные можно инициализировать произвольными выражениями, содержащими константы и описанные ранее переменные и функции.

int f(int);

int a = 2;

int b = f(a);

int c(b);

Указатель типа const T*, т.е. указатель на константу T, может инициализироваться указателем типа T*, но инициализация для указателей в обратном порядке незаконна. Объекты типа T можно инициализировать объектами типа T независимо от использования спецификаций const или volatile в типах инициализируемой переменной или инициализатора, например,

int a;

const int b = a;

int c = b;

const int* p0 = &a;

const int* p1  =&b;

int* p2 = &b; // ошибка: указатель без const

 // настраивается на объект const

int *const p3 = p2;

int *const p4 = p1; // ошибка: указатель без const

 // настраивается на объект const

const int* p5 = p1;

Здесь причина обеих ошибок одна: если допустить подобную инициализацию, она позволит изменять с помощью указателя без соответствующей спецификации значение чего-то, что было описано как const.

На выражения для стандартных значений параметров накладывается больше ограничений, см. §R.8.2.6.

Инициализация объектов классов с помощью конструкторов описывается в §R.12.6.1. Копирование объектов классов описывается в §R.12.8. Порядок инициализации статических объектов определяется в §R.3.4 и §R.6.7.

Гарантируется, что переменные статического класса памяти (§R.3.5), которые не были инициализированы, в качестве начального значения получат 0, приведенный к нужному типу. То же справедливо для статических членов объектов класса. Начальные значения автоматических и регистровых переменных, которые не были инициализированы, неопределены.

Если инициализатор относится к указателю или объекту арифметического типа, он состоит из одного выражения (возможно в скобках). В качестве начального значения объекта берется значение выражения, происходят такие же преобразования типа, как и в случае присваивания.

Заметим, что поскольку () не является инициализатором, описание

X a();

задает не объект a типа класс X, а является описанием функции без параметров, возвращающей X.

Инициализатор для статического члена принадлежит области видимости члена класса, например,

int a;

struct X {

 static int a;

 static int b;

};

int X::a = 1;

int X::b = a; // X::b = X::a

Агрегатом называется массив или объект типа класс (§R.9), не имеющий конструкторов (§R.12.1), частных или защищенных членов (§R.11), базовых классов (§R.10) и виртуальных функций (§R.10.2). Если агрегат инициализируется, то инициализатором должен быть список-инициализаторов, который состоит из заключенного в фигурные скобки списка, разделенного запятыми, инициализаторов для членов агрегата. Инициализаторы идут в возрастающем порядке индексов или членов агрегата. Если агрегат содержит вложенные агрегаты, это правило применяется рекурсивно для членов вложенных агрегатов. Если инициализаторов в списке меньше, чем членов агрегата, то он дополняется нулевыми значениями соответствующих типов.

Например, в следующем фрагменте

struct S {int a; char* b; int c;}

S ss = {1, "asdf"};

ss.a инициализируется значением 1, ss.b - "asdf", а ss.c - 0.

Кроме того, агрегат, являющийся классом, можно инициализировать объектом этого класса или класса, являющегося общим производным от него (§R.12.8).

Фигурные скобки разбираются следующим образом. Если список-инициализаторов начинается левой фигурной скобкой, то список инициализаторов, разделенных запятыми, задает значения членам агрегата, причем считается ошибкой, если инициализаторов больше, чем членов. Иначе, если список-инициализаторов или вложенный агрегат не начинается левой фигурной скобкой, то из списка используется такое число элементов, которое нужно для инициализации членов текущего агрегата; все оставшиеся элементы используются для инициализации членов следующего агрегата, в который вложен текущий агрегат.

Например, в определении

int x[] = {1, 3, 5};

массив x инициализируется как одномерный массив из трех элементов, поскольку размер массива не указан, и приведено три инициализатора.

Приведем пример инициализации с полной скобочной структурой.

float y[4][3] = {

 {1, 3, 5},

 {2, 4, 6},

 {3, 5, 7},

};

Здесь значения 1, 3, 5 инициализируют первую строку массива y[0], т.е. y[0][0], y[0][1] и y[0][2]. Аналогично, следующие две строки инициализируют y[1] и y[2]. Инициализаторы приведены не полностью, поэтому y[3] инициализируется нулями. Точно такого же результата можно достичь с помощью такой инициализации:

float y[4][3] = {

 1, 3, 5, 2, 4, 6, 3, 5, 7,

};

Последний (самый правый) индекс изменяется быстрее всего.

В последнем примере инициализатор для y начинается левой фигурной скобкой, но для y[0] скобки не задано, поэтому из списка используется три элемента, также по три последовательных элемента используется для y[1] и y[2]. В следующем примере

float y[4][3] = {

 {1}, {2}, {3}, {4}

};

инициализируется первый столбец y (который рассматривается как двумерный массив), а остальные столбцы принимают значение 0.

Инициализация массива объектов типа класс с помощью конструкторов описывается в §R.12.6.1.

Инициализатор для объединения без конструктора должен быть или отдельным выражением типа объединения, или заключенным в фигурные скобки, инициализатором первого члена объединения, например,

union u {i nt a; char* b; };

u a = {1};

u b = a;

u c = 1; // ошибка

u d = {0, "asdf"}; // ошибка

u e = {"asdf"}; // ошибка

Число инициализаторов не должно превышать числа членов или элементов, которые инициализируются. Например, следующая инициализация ошибочна:

char cv[4] = {'a', 's', 'd', 'f', 0}; // ошибка

Массив символов (неважно, знаковых или беззнаковых) можно инициализировать строкой-литералом: символы строки последовательно инициализируют элементы массива. Следующее определение дает пример символьного массива, элементы которого инициализируются строкой:

char msg[] = "Syntax error on line %s\n";

Заметим, что поскольку '\n' задает один символ, и поскольку добавляется завершающий символ '\0', sizeof(msg) равно 25.

Нельзя задавать больше инициализаторов, чем есть элементов в массиве, поэтому следующий пример ошибочен: здесь нет места для подразумевающегося символа конца строки ('\0'):

char cv[4] = "asdf"; // ошибка

Переменная, описанная как T&, т.е. "ссылка на тип T" (§R.8.2.2), должна инициализироваться объектом типа T или объектом, который можно преобразовать к типу T, например,

void f()

{

 int i;

 int& r = i; // `r' ссылается на `i'

 r = 1; // `i' принимает значение 1

 int* p = &r; // `p' указывает на `i'

 int& rr = r; // `rr' ссылается на то, на что ссылалось `r',

  // т.е. на `i'

};

Ссылку после инициализации нельзя изменять так, чтобы она обозначала другой объект. Отметим, что инициализация ссылки трактуется совсем не так, как присваивание ссылке. Передача параметра (§R.5.2.2) и операция возврата значения функции (§R.6.6.3) считаются инициализацией.

Инициализатор для ссылки можно опускать только в описании параметра (§R.8.2.5), в описании возвращаемого функцией типа, в описании члена класса при описании самого класса (§R.9.2) и там, где явно использована спецификация extern, например,

int& r1; // ошибка: нет инициализации

extern int& r2; // нормально

Если инициализатор для ссылки на тип T является адресом типа T или типом, производным от T (§R.10), для которого T служит доступным базовым типом (§R.4.6), ссылка будет обозначать значение, заданное инициализатором. Иначе, в том и только том случае, когда ссылка обозначает объект со спецификацией const, будет создан объект типа T и проинициализирован значением, заданным инициализатором.

Теперь ссылка играет роль имени этого объекта, например,

double d = 1.0;

double& rd = d; // rd ссылается на `d'

const double& rcd = d; // rcd ссылается на `d'

double& rd2 = 1; // ошибка: несоответствие типа

const double& rcd2 = 1; // rcd2 ссылается на временный объект

 // со значением `1'

Ссылку на volatile T можно инициализировать объектом типа volatile T или просто T, но не const T. Ссылку на const T можно инициализировать const T, просто T или чем-то, что можно преобразовать в тип T, но не volatile T. Ссылку на тип T (без const или volatile) можно инициализировать только объектом типа T.

Время жизни временного объекта, созданного при описанной инициализации, определяется текущей областью видимости, в которой он был создан (§R.3.5). Отметим, что ссылку на класс B можно инициализировать объектом класса D при условии, что В является однозначно определенным и доступным базовым классом для D (тогда говорят, что "D есть B"), см. §R.4.7.