c - 前向声明一个类型——这背后的原因是什么

Question

/* Forward declare a type "point" to be a struct. */
typedef struct point point;
/* Declare the struct with integer members x, y */
struct point {
   int    x;
   int    y;
};

你能解释一下前向声明背后的原因吗？

Answer 1

我注意到没有人真正回答你问的问题，这是

What is the reason for forward-declaring a type?

答案是:C 的设计使其可以通过从上到下读取每个文件一次来编译它。考虑像 C# 这样的语言:

class C
{
  B b;
}
class B
{
  C c;
}

请注意，如果编译器是从上到下，编译器会在知道B 是什么之前到达B 类型的字段。事实上，C# 编译器不会从上到下读取整个文件一次。它对每个文件进行多次传递，并在传递过程中积累信息。

现在假设您想编写一个 C# 编译器来解析上面的程序， 无需执行多次传递。在遇到字段 b 之前，您必须以某种方式告诉编译器 存在一个名为 B 的类型。但是我们不能只是将 class B 移到 class C 之前，因为那样会再次产生同样的问题，这次是 C!

在我们假想的 C# 一次性版本中，您可能会说您可以像这样解决问题:

class B; // Tell the compiler that B will be defined later.
class C
{
  B b;
}
class B
{
  C c;
}

好了。当编译器到达 B b 时，它知道 B 是稍后将定义的类。 B 已被转发声明。

由于 C# 一直使用多 channel 方法，因此不需要此技巧。但是 C 语言的设计者确实想要一种单遍方法，因此他们需要前向声明的冗余。

在机器只有几 K 内存并以每秒几千个周期运行的时代，这种单遍方法旨在使编译更容易；相比之下，C# 的多次扫描每次构建复杂数据结构的方法代价高昂，并且在速度和内存受限的机器上会很困难。

当然，现在我们的机器拥有数万亿字节的内存(记住，内存 是磁盘空间；RAM 只是磁盘上的缓存!)运行数十亿每秒循环数，但在 70 年代，我们仍然不得不使用技术让编译器编写者的生活更轻松。当你使用 C 时就是这样。