C 中冲突的类型和变量命名

Question

我最近偶然发现了一个奇怪的代码结构，它导致 C 编译器进入一个奇怪的状态。我想解释为什么会发生这种情况。

这是我演示问题的小代码片段:

#include <stdlib.h>

typedef int type_t;

int main (void)
{
  int a = 10, b = 100;

  type_t *type_t = &a; // We name a variable with type name
  type_t *type_c = &b; // We define a variable with type_t

  return EXIT_SUCCESS;
}

这是 gcc 显示的错误信息:

#> gcc -Wall -Wextra -o sample sample.c 
sample.c: In function ‘main’:
sample.c:11:11: error: ‘type_c’ undeclared (first use in this function); did you mean ‘type_t’?
   type_t *type_c = &b;
           ^~~~~~
           type_t
sample.c:11:11: note: each undeclared identifier is reported only once for each function it appears in

或者，使用 clang:

#> clang -Wall -Wextra -o sample sample.c 
sample.c:11:11: error: use of undeclared identifier 'type_c'; did you mean 'type_t'?
  type_t *type_c = &b;
          ^~~~~~
          type_t
sample.c:10:11: note: 'type_t' declared here
  type_t *type_t = &a;
          ^
sample.c:11:10: error: invalid operands to binary expression ('type_t *' (aka 'int *') and 'type_t *')
  type_t *type_c = &b;
  ~~~~~~ ^~~~~~~
2 errors generated.

请注意，如果我们按如下方式修改代码，它可以正常编译:

int main (void)
{
  int a = 10, b = 100;

  type_t *type_c = &b; // We define a variable with type_t
  type_t *type_t = &a; // We name a variable with type name

  return EXIT_SUCCESS;
}

那么，现在我的问题!

错误似乎是由赋值运算符 '=' 的左值被误认为是 type_t 和 type_c 之间的乘法而产生的。由于 type_c 未知，它解释了错误消息。

但是，为什么我们会对左值产生这种混淆？ type_t 指的是类型而不是变量，难道不是很明确吗？

我想这不是实现问题，因为 gcc 和 clang 的行为相同。但是，我真的很想知道这个问题的关键。

Answer 1

这是预期的正确行为。在 C 中，有多个 namespaces :标签、成员、标记和普通标识符。 typedef 名称位于普通标识符 namespace 中，变量名称也是如此。

你有:

type_t *type_t = &a; // We name a variable with type name
type_t *type_c = &b; // We define a variable with type_t

这里出现了三个type_t。第一个是 typedef 名称；没问题。第二个是新的变量名；没问题，但它隐藏(隐藏)了 typedef 名称；您不能再在当前代码块中引用类型 type_t。第三次出现指的是变量；你将一个整数指针乘以一个 undefined variable (并试图将结果用作左值来接收 b 的地址)，这在很多层面上都是错误的。

当您颠倒这些行的顺序时，它工作正常，因为 type_c 被声明为 type_t * OK；然后 type_t 被定义为 type_t * 类型的变量，但是不能在当前 block 中对类型 type_t 进行进一步的引用(任何此类引用都是针对变量，而不是类型)。

请注意，如果 typedef 在函数内部，您将无法使用 type_t *type_t = &a; 隐藏它。参见 C11 §6.2.1 Scopes of identifiers .