为啥解引用运算符 (*) 也用于声明指针？

Posted 2023-02-14

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【中文标题】为啥解引用运算符 (*) 也用于声明指针？【英文标题】：Why is the dereference operator (*) also used to declare a pointer?为什么解引用运算符 (*) 也用于声明指针？ 【发布时间】：2012-01-30 21:55:29 【问题描述】：

我不确定这是否是一个正确的编程问题，但它一直困扰着我，我想知道是否只有我一个人。

最初学习 C++ 时，我理解了引用的概念，但指针让我感到困惑。你为什么问？因为你声明指针的方式。

考虑以下几点：

void foo(int* bar)




int main()

    int x = 5;
    int* y = NULL;

    y = &x;
    *y = 15;     
    foo(y);

函数foo(int*) 将int 指针作为参数。由于我已将y 声明为int 指针，因此我可以将y 传递给foo，但在第一次学习C++ 时，我将* 符号与取消引用相关联，因此我认为需要取消引用int要通过。我会尝试将*y 传递给foo，这显然行不通。

使用单独的运算符来声明指针不是更容易吗？（或取消引用）。例如：

void test(int@ x)

【问题讨论】：

这个问题无法回答，只能推测。 @bmargulies 可以直接回答； C 的创建者写了一份文档，解释了为什么会这样。一个问题可以是真正的好奇心，对吧？事实上，我发现 Crashworks 的答案就是这样，直接回答了我的问题。那么为什么只能推测呢？ @ildjarn：这不是基于讨论的，这个问题有一个明确的答案，我们都给出了答案。去掉phooehy 的情况并将代码简化为简化的main 可能是有意义的。我从标签中删除了reference，因为问题似乎根本与参考无关。尽管 related 问题可能是：“为什么地址运算符 (&) 也用于声明引用？”它也以类似的方式重载。 【参考方案1】：

在The Development of the C Language 中，Dennis Ritchie 如此解释了他的推理：

第二个最能清楚地区分 C 与它的创新前辈是这种更完整的类型结构，尤其是它的声明语法中的表达式...给定任何对象类型，应该可以描述一个收集的新对象几个到一个数组中，从一个函数中产生它，或者是一个指向它.... [这] 导致了名称的声明语法反映了表达式语法的声明语法名称通常出现在其中。 因此，

int i, *pi, **ppi; 声明一个整数，一个指向整数的指针，一个指向整数的指针。这些声明的语法反映i, *pi, and **ppi 都产生int 类型的观察结果在表达式中使用时。

同样，int f(), *f(), (*f)(); 声明一个函数返回一个整数，一个函数返回一个指针整数，指向返回整数的函数的指针。 int *api[10], (*pai)[10]; 声明一个指向整数的指针数组，以及一个指向一个整数数组。

在所有这些情况下，声明变量类似于它在类型为 1 的表达式中的用法在声明的开头命名。

语法上的意外导致了感知的复杂性语言。间接运算符，在 C 中拼写为 *，在语法上是一元前缀运算符，就像在 BCPL 和 B 中一样。这在简单的表达式，但在更复杂的情况下，括号是需要指导解析。例如，要区分通过调用一个函数返回的值间接由指针指定的函数，一个写*fp() and (*pf)() 分别。表达式中使用的风格一直延续到声明，因此可以声明名称

int *fp(); int (*pf)();

在更华丽但仍然现实的情况下，事情变得更糟：int *(*pfp)(); 是一个指向函数的指针返回一个指向整数的指针。

有两种影响发生。最重要的是，C有一套比较丰富的描述方式类型（例如，与 Pascal 相比）。语言中的声明为富有表现力的 C——例如，Algol 68——描述同样难以理解的对象理解，仅仅是因为对象本身很复杂。一种第二个效果归功于语法的细节。 C 中的声明必须是以许多人难以掌握的“由内而外”的方式阅读。 Sethi [Sethi 81] 观察到许多嵌套的如果间接，声明和表达式会变得更简单运算符已被视为后缀运算符而不是前缀，但是到那时改变已经太迟了。

【讨论】：

这是一个很好的解释，我希望我们真的在课堂上被告知这些事情，它会帮助我更快地理解指针。 @Tomalak Geret'kal：太糟糕了，我现在不能编辑它。好吧，用外语写作时确实会发生这些事情。 @diggingforfire 你可能还喜欢我用指针推理的“方格纸和铅笔”技术（例如：***.com/questions/7062853/…）。我一般认为，首先学习机器实际使用指针做什么会使学习 C 抽象变得更容易。而不是尝试先学习抽象，然后再学习具体。这句话的哪一部分解释了为什么选择前缀 * 而不是替代品？ @DavidHeffernan - BCPL 中的“就像在 BCPL 和 B 中一样”所有一元运算符都是前缀【参考方案2】：

这样写，原因就更清楚了：

int x, *y;

也就是说，x 和 *y 都是整数。因此 y 是一个 int *。

【讨论】：

其实这个扩展一下就不清楚了。我不想开始争论，但我想指出，这种语法必然会导致一个。我同意你不应该在实践中使用这种语法——这只是为了说明这一点（这与大卫所说的相同）。确实，对您或您的回答没有任何不利之处（也许“更清晰”的部分除外）没有冒犯 :) 只是想澄清一下。可能不是世界上最清晰的答案，但在 iPad 上打字比平时短。我试图说明的一点是，如果你将 * 与变量名分组，那么这个语法的来源就会变得更清楚 - 即通过说 * y 是一个 int 的想法，你暗示 y 本身是一个 int * .由于给出的参考资料在实践中证实了这个答案（这不是猜测），我不确定敌意来自哪里。无论如何，让我们同意不同意。【参考方案3】：

这是一个早于 C++ 的语言决定，因为 C++ 从 C 继承了它。我曾经听说其动机是声明和使用是等价的，即给定声明 int *p; 表达式 *p是int 类型，就像int i; 表达式i 是int 类型一样。

【讨论】：

【参考方案4】：

因为委员会以及那些在 C++ 标准化之前的几十年中开发 C++ 的人，决定 * 应该保留其最初的三个含义：

指针类型解引用运算符乘法

您认为*（以及类似地，&）的多重含义令人困惑，这是对的。多年来，我一直认为它们是语言新手理解的重大障碍。

为什么不为 C++ 选择另一个符号？

向后兼容性是根本原因...最好在新的上下文中重用现有符号，而不是通过将以前的非运算符转换为新的含义来破坏 C 程序。

为什么不为 C 选择另一个符号？

不可能确切地知道，但有几个论点可以——并且已经——提出。最重要的想法是：

当 [an] 标识符出现在与声明符形式相同的表达式中时，它产生一个指定类型的对象。 K&R, p216

这也是 C 程序员倾向于^{[需要引用]}更喜欢将星号右对齐而不是左对齐的原因，即：

int *ptr1; // roughly C-style
int* ptr2; // roughly C++-style

尽管在两种语言的程序中都可以找到这两种变体，但各不相同。

【讨论】：

我认为委员会没有做出任何决定；可能是 Dennis Ritchie 创建 C 的时候。委员会负责我们今天所知道的语言。公平点，它从 DR 开始，但这不是我们现在所知道的“C”。而且，最重要的是，C++ 委员会有意识地决定了 C++ 语言——Ritchie 没有。在委员会成立之前，Ritchie 发明了这种语法。 Stroustrup 不会因为不使用它而破坏与 C 的向后兼容性。所有这些决定都是在 C 和 C++ 的开发被纳入标准机构之前做出的。 @BrianNeal：很好，但是我们所知道的语言是由这些委员会管理的，而这些委员会——目前——负责该决定。除非您想将原始汤中的第一种蛋白质归功于此。【参考方案5】：

Expert C Programming: Deep C Secrets 的第 65 页包括以下内容：C 哲学认为对象的声明应该看起来像它的用途。

The C Programming Language, 2nd edition (aka K&R) 的第 216 页包括：一个声明符被解读为一个断言，当它的标识符出现在与声明符相同形式的表达式中时，它会产生一个指定类型的对象。

我更喜欢 van der Linden 所说的方式。

【讨论】：

【参考方案6】：

哈哈，我感受到了你的痛苦，我也有同样的问题。

我认为应该将指针声明为&int，因为指针是某物的地址是有意义的。

一段时间后，我自己想，C 中的每种类型都必须向后阅读，比如

int * const a

适合我

a constant something, when dereferenced equals an int。必须取消引用的东西必须是指针。

【讨论】：