结构体为什么不能持有自身类型？

Question

请帮我解决一个非常基础的困惑，具体如下：

 struct node {
        struct node *next; // no compile error
 }

is ok，但下面的代码会报编译错误（未知类型）。我知道它是错的，但是无法确定原因。

 struct node {
        struct node next; // compile error, unknown type..why?
 } 

- codey modey

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一个 struct node 的字节数是多少？ - mu is too short

Answer 1

C语言允许您使用指向不完整类型的指针。

struct node *next是对struct node的前向引用，但由于您只声明了对该类型的指针，编译器并不在意。这是明确允许的，它使构建相互引用的结构成为可能。

您不需要完整的类型来声明指针。现在如果有一个成员struct node next;，您将会得到一个错误，因为它是一个无休止的递归。

- niko

Answer 2

语法上，struct类型在遇到闭合的}之前是不完整的。你可以使用不完整的类型来声明指向它的指针，但是不能定义这个类型本身。

此外，定义一个包含自身的struct是没有意义的，因为它的大小是未知的。

- Yu Hao

Answer 3

该结构在此时没有被完全定义。如果它是指针，它确实知道指向一个结构体的指针有多大。

考虑你正在尝试做什么——递归数据类型，这有点奇怪，因为它将导致无限递归。

- Keith Nicholas

Answer 4

主要原因是在你完成定义并用 } 结束之前，node 不是一个完整的类型，因此编译器没有足够的信息，但允许您拥有对不完整类型的指针。

更基本的原因是如果 node 包含一个 node，它将需要无限空间，因为自我引用永远不会结束。一个节点包含一个 node 包含一个 node ad infinitum。

如果我们看一下草案 C99 标准第 6.2.5 节 Types，它说：

[...] 不完全类型（描述对象但缺少确定其大小所需的信息）

它还说（*我强调*）：

可以从函数类型、对象类型或不完整类型派生指针类型，称为引用类型。[...]

- Shafik Yaghmour

Answer 5

存储此结构需要无限量的内存。

该结构必须足够大，以存储其所有成员。然而，其中一个成员是同一类型的结构体，因此它需要为两组成员存储足够的内存。但是，请等一下，该内部结构包含另一个实例的结构体 - 因此我们有三组成员。而该内部结构包含一个内部结构，该内部结构本身包含一个内部结构，依此类推到无限。因此，逻辑上不可能让一个结构体包含自己。

- shf301