为什么指针(*)和数组([])符号绑定在变量名而不是变量类型上进行声明？

Question

在SO上有很多关于C（和C++子集）中指针和数组声明细节的问题。

然而，我更感兴趣的是为什么。

当我们连续声明几个指针/数组时，为什么每个变量前都要放置*、[]？

int *a, *b;
int c[1], d[1];

为什么在函数指针中变量名后/周围要输入内容？

void (*foo_ptr)(int, int);

为什么即使编译器将这些东西作为类型的一部分进行识别和报告，我们还会有这种让很多新手感到困惑的功能呢？例如：function foo接受int **，但给出了int * 我猜我正在寻找它被创建的原因的直觉，以便我可以将其应用于对语言的理解上。现在我只是看不到它...

- Noone AtAll

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@Mat 这是指针符号紧挨名称的结果，而不是原因。我相信在 C++ 的 std::function 中，这个问题已经通过 void*(int, int) 和 void(int, int)* 得到了解决。 - Noone AtAll

@EricPostpischil 我在询问语言设计背后的直觉/逻辑。我知道有一些解决方法，但那不是我想要的。 - Noone AtAll

逻辑是声明声明了一系列东西；int X，Y，Z; 将 X，Y 和 Z 声明为 int，而且每个 X、Y 和 Z 都是某个表达式的“图片”，例如 b、*b、b[10]、*b[10] 等等。声明的标识符的实际类型源自于这个“图片”: 由于 *b[10] 是一个 int，那么 b[10] 就是指向 int 的指针，所以 b 是一个包含 10 个指向 int 的指针的数组。 - Eric Postpischil

@NooneAtAll：那些不容易符合模式的怎么办？在 int X = 0, Y = 0 中，X 是“图像” a，而 Y 是“图像” “*b”。 - Eric Postpischil

@NooneAtAll：只有 X 部分是图片；= initial value 是单独的，它指定了被声明的东西的初始值，而不是所示表达式的初始值。 - Eric Postpischil

Answer 1

Kernighan和Ritchie在1978年的The C Programming Language第90页写道：

指针px的声明是新的。

int *px;

这是一种记忆方法;它表示组合*px是一个int，也就是说，如果px出现在上下文*px中，则等同于类型为int的变量。实际上，变量声明的语法模仿了变量可能出现的表达式的语法。这种推理在涉及复杂声明的所有情况下都很有用。例如，

double atof(), *dp;

表示在表达式atof()和*dp中，它们的值是double类型。

因此，我们可以看到，在声明中，如int X，Y，Z，X，Y和Z给我们“表达式”的图像，例如b、*b、b[10]，*b[10]等。声明标识符的实际类型是根据该图像派生的：由于*b[10]是一个int，因此b[10]是一个指向int的指针，所以b是一个包含10个指向int的指针的数组。

- Eric Postpischil

Answer 2

为什么我们在声明多个指针/数组时，每个变量前都要加上*、[]呢？

答案是：显式比隐式更好。在这种情况下，我们甚至可以在同一行上声明不同类型的变量，例如int *a, *b, c;等等，否则会非常混乱。对于第二个问题也是如此。

- funnydman

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为什么“在同一行上声明不同类型”是一件好事？为什么明确声明类型“int指针”一次比声明“这一行是用于整数，这个变量是一个指针，这个变量是一个指针，这个变量是一个指针”更糟糕？ - Noone AtAll

指针只是一个包含指定类型对象地址的变量。如果我们有“int指针”，那么我们需要为每种现有类型创建“特殊”的指针符号。 - funnydman

我认为你的评论给了我启示...但是我没有足够的信息，也没有足够的信任来确认它。所以，请解释一下你的理由：为什么“包含类型地址的变量”应该与“类型变量”同等对待？（而且指针符号不是已经成为“每种现有类型的特殊指针符号”了吗？） - Noone AtAll

这里的 int *pt 中，pt 是一个指针（存储某个 int 的地址）。在这种情况下，int 表示指针包含不同 int 的地址。因此，例如，char *c 包含某个不同 char 的地址。因此，写成 int a, *p - 我们声明 a 本身具有类型 int，而 *p 指的是 int。这样做是为了使事情更加一致。我想要处理 int 和 PointerInt 类型等会更加困难... - funnydman