`void foo(int a[static 0]);` 这个语法是合法的吗？

Question

以下函数是否严格符合C99标准？

void foo(int a[static 0]) {
  (void)a;
}

GCC和Clang都会发出关于使用零大小数组的警告，但我认为这个警告是没有道理的。据我所知，6.7.6.3p7中提到static关键字表示指针a应该指向至少零个元素，这个要求对于任何具有确定值的指针来说都是显而易见的。

此外，在以下情况下可以调用这样的函数吗：

int i;
foo(NULL);
foo(&i);
foo(&i + 1);

- tstanisl

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您不允许声明零大小的数组。您可以同样有意义地使用1。 - Jonathan Leffler

@JonathanLeffler：foo(&i + 1) 在 static 0 的情况下是有效的，但与 static 1 的 foo 声明不匹配。 - chqrlie

我认为对于类似的语言解析问题，我们过去已经推断出，在将数组传递给函数之前，编译器首先会检查它是否是一个有效的数组，然后再将其调整为指向第一个元素的指针。这与为什么int arr[][]不是一个有效的函数参数的原因相同。虽然我不记得具体是哪一章“否定”了数组衰减的规则。 - Lundin

Answer 1

据我所知，6.7.6.3p7表明static关键字表示指针a应该至少指向零个元素...

6.7.6.3 7不是唯一适用的规则。

正如您所知，声明为数组的参数会自动转换为指针。但在进行调整之前，它将被声明为数组。数组声明符的规则之一是6.7.6.2 1中的约束：

另外，在可选类型限定符和关键字static的情况下，[和]可以限定一个表达式或者*。如果它们限定了一个表达式（指定了数组的大小），那么该表达式必须具有整数类型。如果该表达式是一个常量表达式，它的值必须大于零...

即使满足了6.7.6.3 7，违反了6.7.6.2 1仍然属于约束违规。

...指向至少零个元素，这个要求对于任何具有确定值的指针都是显然满足的。

不，不是这样的。首先，空指针不指向至少零个元素，因为它没有指向任何内容。

其次，指针不仅仅要求指向至少零个元素，而是要求具体指向至少零个元素的数组的第一个元素。任何包含至少零个元素的数组都至少有一个元素，因为6.2.5 20将数组类型定义为“具有特定成员对象类型的连续分配的非空对象集合”。所以，仅仅是一个数组的事实就意味着它至少有一个元素。

因此，即使声明为int a[static 0]，a必须指向至少一个int。

- Eric Postpischil

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如何指定数组切片的起始和结束指针必须非空？例如：void T_sort(T start[static 0], T end[static 0])，其中两个指针都可以指向数组末尾的元素，但不能为null。 - chqrlie

@chqrlie：C标准没有提供一种指定所有内容的方法。 - Eric Postpischil

@chqrlie static 1可以使用。带有static 1的数组参数的指针可能会指向数组之外的1个项目。实际上，C语言中的任何标量变量都被视为大小为1的数组，用于确定指针算术是否越界。 - Lundin

@Lundin：在数组声明符中，static 1 表示结果指针必须指向至少有一个元素的数组的第一个元素。指向数组末尾之外（不巧合地没有其他对象存在）的指针并不指向至少有一个元素的数组的第一个元素。 - Eric Postpischil

然而，如果指针对表示非空切片的边界，则将下限声明为T start[static 1]是合理的。但我没有看到将上限声明为T end[]或等效方式的替代方案。因此，如果想要编译器帮助检测无效使用，那么采用起始位置+长度的风格可能更容易实现这一目标。 - John Bollinger

或者，如果愿意改变参数的含义，那么可以使用 包容型 的端点代替独占型端点。当您需要切片为非空时，这不会产生特别的问题，然后您可以为起始和结束都声明 [静态 1] 的维度。 - John Bollinger

Answer 2

这是不符合规范的，因为数组不能有大小为0。因此也不是“至少为0”。

C17 6.7.6.2 强调如下：

约束条件

除了可选的类型限定符和关键字 static 外，[ 和 ] 可以界定一个表达式或者 *。如果它们界定一个表达式（指定数组的大小），那么该表达式必须具有整数类型。如果该表达式是一个常量表达式，则其值必须大于零。

(在 C99 中，相同的文本可以在 6.7.5.2 下找到)

- Lundin