配列、ポインター、および関数のC構文がこのように設計されたのはなぜですか？

次のような多くの質問を見た（そして尋ねた！）後

int (*f)(int (*a)[5])C ではどういう意味ですか？

そして、人々がC構文を理解するのを助けるためのプログラムを作ったとさえ見て、私は不思議に思わずにはいられません：

Cの構文がこのように設計されたのはなぜですか？

たとえば、ポインターを設計している場合、「ポインターの10要素配列へのポインター」を次のように変換します。

int*[10]* p;

そしてありません

int* (*p)[10];

ほとんどの人が同意するだろうと私は思うが、それほど簡単ではない。

だから、なぜ、直感的でない構文ですか？構文が解決する特定の問題（おそらく曖昧さ？）がありますか？

それの歴史の​​私の理解は、それが2つの主要なポイントに基づいているということです...

まず、言語の作成者は、構文をタイプ中心ではなく変数中心にすることを好みました。つまり、プログラマーが宣言を見て、「式を書くと、*func(arg)結果が得られintます;書く*arg[N]と、フロートがfunc必要になる」ではなく、「これをとる関数へのポインターでなければならない」そして、返すことを」。

ウィキペディアのCエントリは、次のことを主張しています。

リッチーのアイデアは、使用法に似たコンテキストで識別子を宣言することでした：「宣言は使用法を反映します」。

... K＆R2のp122を引用します。悲しいかな、私はあなたのために拡張見積を見つけるために手渡す必要はありません。

第二に、実際には、任意のレベルの間接参照を扱う場合に一貫性のある宣言の構文を考え出すのは本当に難しいです。あなたの例は、あなたがすぐに考えたタイプを表現するのにうまくいくかもしれませんが、それらのタイプの配列へのポインタを取り、他の恐ろしい混乱を返す関数にスケーリングしますか？（たぶんそうですが、確認しましたか？それを証明できますか？）。

Cの成功の一部は、コンパイラが多くの異なるプラットフォーム用に作成されたという事実によるものであるため、コンパイラを記述しやすくするために、ある程度の読みやすさを無視した方が良いかもしれません。

そうは言っても、私は言語文法やコンパイラー作成の専門家ではありません。しかし、私は知っておくべきことがたくさんあることを知るのに十分知っています;）

C言語の奇妙な点の多くは、設計時のコンピューターの動作によって説明できます。ストレージメモリの量は非常に限られていたため、ソースコードファイル自体のサイズを最小限に抑えることが非常に重要でした。70年代および80年代のプログラミングは、ソースコードに含まれる文字をできるだけ少なくし、できればソースコードのコメントが過剰に含まれないようにすることでした。

もちろん、これは今日ではとんでもないことであり、ハードドライブにほぼ無制限のストレージスペースがあります。しかし、それはCが一般にそのような奇妙な構文を持っている理由の一部です。

特に配列ポインターに関しては、2番目の例がありますint (*p)[10];（そう、構文は非常に紛らわしいです）。多分それを「10の配列への整数ポインタ」として読むでしょう...これはいくらか理にかなっています。括弧がない場合、コンパイラーは代わりに10個のポインターの配列として解釈し、宣言にまったく異なる意味を与えます。

配列ポインターと関数ポインターはどちらもCで非常に曖昧な構文を持っているため、行うべき賢明なことは、奇妙さをtypedefすることです。おそらくこのように：

わかりにくい例：

int func (int (*arr_ptr)[10])
{
  return 0;
}

int main()
{
  int array[10];
  int (*arr_ptr)[10]  = &array;
  int (*func_ptr)(int(*)[10]) = &func;

  func_ptr(arr_ptr);
}

あいまいでない、同等の例：

typedef int array_t[10];
typedef int (*funcptr_t)(array_t*);


int func (array_t* arr_ptr)
{
  return 0;
}

int main()
{
  int        array[10];
  array_t*   arr_ptr  = &array; /* non-obscure array pointer */
  funcptr_t  func_ptr = &func;  /* non-obscure function pointer */

  func_ptr(arr_ptr);
}

関数ポインタの配列を扱う場合、事態はさらに曖昧になる可能性があります。またはそれらのすべての最もあいまいな：関数ポインタを返す関数（やや便利）。このようなことにtypedefを使用しないと、すぐに狂気に陥ります。

それは非常に簡単です。int *pつまり*p、intであることを意味します。int a[5]それa[i]はintであることを意味します。

int (*f)(int (*a)[5])

これ*fは関数で*aあり、5つの整数の配列であるためf、5つの整数の配列へのポインターを取り、intを返す関数です。ただし、Cでは、配列にポインターを渡すことは役に立ちません。

Cの宣言がこれを複雑にすることはほとんどありません。

また、typedefを使用して明確にすることができます。

typedef int vec5[5];
int (*f)(vec5 *a);

* []は、変数に付加される演算子として考慮する必要があると思います。*は変数の前に、[]は変数の後に書き込まれます。

型式を読みましょう

int* (*p)[10];

最も内側の要素は変数pです。したがって、

p

意味：pは変数です。

変数の前に*がある場合、*演算子は常にそれが参照する式の前に置かれます。したがって、

(*p)

意味：変数pはポインターです。（）がなければ、右側の[]演算子の優先順位が高くなります。つまり、

**p[]

として解析されます

*(*(p[]))

次のステップは[]：（）がないため、[]は外側の*よりも優先順位が高いため、

(*p)[]

意味：（変数pはポインター）配列へ。次に、2番目の*があります。

* (*p)[]

意味：（（変数pはポインターです）配列への）ポインターの

最後に、最も低い優先度を持つint演算子（型名）があります。

int* (*p)[]

意味：（（（変数pは配列へのポインター）ポインターの））整数へ。

したがって、システム全体は演算子を使用した型式に基づいており、各演算子には独自の優先ルールがあります。これにより、非常に複雑なタイプを定義できます。

考え始めるときはそれほど難しくなく、Cは決して簡単な言語ではありませんでした。そして、int*[10]* p実際にはないよりも簡単でint* (*p)[10] あり、Kのタイプはでどうなりますかint*[10]* p, k;