为啥必须在 C 中向后读取指针声明？ [关闭]

Posted 2023-02-17

【中文标题】为啥必须在 C 中向后读取指针声明？ [关闭]

【英文标题】：Why do you have to read a pointer declaration backwords in C? [closed]为什么必须在 C 中向后读取指针声明？ [关闭]

【发布时间】：2017-06-27 14:41:07

【问题描述】：

在 C 语言中，对于简单的情况，似乎要读取指针声明，您必须向后进行。例如：

int n; 
int *p = &n; // p is a pointer to int
int *const np = &n; // np is a const pointer to int
int *const *npp = &np; //npp is a (non-const) pointer to const pointer to (non-const) int

即使解析类型声明的正确方法是通过所谓的the spiral rule，如果解析规则不同以便以另一种方式阅读简单的指针声明，那不是更容易吗？ 例如：

int n;
*int p = &n; // p is a pointer to int
const *int np = &n; // np is a const pointer to int
*const *int npp = &np; // npp is a (non-const) pointer to const pointer to (non-const) int

所以我的问题又来了：这种设计选择背后的原则是什么？是什么促使语言设计者选择这种特殊的方式来声明类型。

【问题讨论】：

我认为这里唯一没有意见的答案是“因为它在历史上是这样定义的”。

无主见的答案是你一般不会倒着读，只有在简单的情况下。规范的解决方案是spiral rule。

C 声明语法实际上相当复杂 - 对象或函数的类型完全由 声明说明符（类型说明符、类型限定符、存储类说明符）的组合指定和一个声明符（标识符，加上*、() 和[] 运算符的某种组合）。指针性、数组性和函数性在声明器中指定，与类型说明符分开。这使您只需几次击键即可创建一些相当复杂的类型；缺点是这些声明会很快引起注意。

如果 Ritchie 使用间接运算符后缀而不是一元后缀，那就太好了 - T a[N]*[M]*; 更容易理解为“a 是指向数组的指针数组指向T" 的指针比T *(*a[M])[N]; 多，我们在阅读声明时不必来回反弹。但是，他没有。

@elFreak：啊。在这种情况下，这是因为 B 就是这样做的（这是因为 BCPL 就是这样做的，尽管使用不同的运算符）。 很多 C 的怪异之处可以追溯到B 和BCPL。您可能会发现感兴趣的 this article。

【参考方案1】：

除了语法。如果我没记错背后的想法：

int **a;

如下。您需要取消引用 a 两次才能获得一个 int。这样 const 位置也开始有意义了。

int * const * a;

这实质上意味着您需要取消引用一次才能获得指向 int 的 const 指针。

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您可能会发现阅读 C 起源会很有趣且很有教育意义。 （PDP、B 等）

【讨论】：

解引用语法也可以更改。如果我们开始改变事情......那么用另一种语法证明一种语法并不是一种真正的方法。

@Eugene Sh.这就是我的看法。 C 是进化而不是革命创造的，因此它从它的前辈那里借用了一些语法。在我看来，有几个与语法相关的有争议的决定（如函数声明语法）。此外，C 的采用远早于它的标准化。然而，在我看来，那时的主要目标是创建一个接近现有实现的标准，否则它将是一种完全不同的语言并且不会被采用。之后，一切都是为了向后兼容。

那我们可以问问前辈们一样吗？我们在哪里停下来？这就是为什么这个问题可能会以基于意见的方式结束。

@EugeneSh。虽然您可能不喜欢它，但 C 的创建者确实设计了从表达式到类型声明的语言。遵循的指导原则是，变量的声明应该与它的使用相似。当然，他们可以将解引用运算符定义为后缀运算符，就像数组下标一样，但他们没有。无论他们为表达式中的运算符位置和优先级选择什么，都完全定义了声明的结构。

@EugeneSh。这是参考。作者：Dennis M. Ritchie 本人：heim.ifi.uio.no/inf2270/programmer/historien-om-C.pdf 在第 7 页上，您发现 a) 指针/数组/函数运算符确实早于 C（来自其无类型的前辈），并且 b) 他确实定义了声明语法以匹配表达式语法。

【参考方案2】：

为什么必须在 C 中向后读取指针声明？

在我看来，很难说声明是否真正倒退了。

例如...

我注意到在过去几年中，我阅读头脑中的代码的方式发生了变化。

考虑以下代码：

int *p;

你是如何在脑海中阅读这段代码的？

我曾经读过：“p 是指向 int 的指针”。

现在我读到：“一个名为 p 的 int 指针”。

由于频繁使用该语言，我的大脑已经改变了将源代码翻译成英文的方式。这让我能够理解语法，而不会觉得它倒退了。

对我来说，感觉是向前，尽管这完全是主观的，并且会因人而异。

此外，可能有许多（口语）语言的源代码可以很好地翻译成口语句子，而无需更改顺序。

结论

声明是否感觉倒退取决于...

您的母语。 如何将代码翻译成您的母语。 声明的大小/复杂性。

【讨论】：

我同意。我不觉得宣言真的是倒退的。将声明视为整数指针而不是指向整数的指针对我来说非常有意义（尽管在语义上它们是相同的）。无论如何，这都是编译器的语法。通常，指针的大小都相同（4 到 8 个字节）。所以从这个意义上说，指针就是指针。编译器只是使用指针类型来验证代码中其他地方的使用情况。

您如何阅读声明char* (*arr)[42]？我肯定会称之为pointer to an array of 42 string pointers，从里到外阅读声明......

@cmaster 示例表明这不是向前或向后阅读的问题。读取 c 类型的正确方法是从内向外，甚至是顺时针，螺旋：c-faq.com/decl/spiral.anderson.html 还有一种“可以向右，必须向左”的技术：unixwiz.net/techtips/reading-cdecl.html

@Tarc 是的，语法很快就会失控。我的回答只适用于非常小的情况。螺旋把戏太棒了。

@byxor，“失控”很好地描述了我猜这种情况:) 有时我发现自己需要重新研究如何正确阅读 C 类型声明。