数组的索引和 argc 符号

Question

C 标准 (5.1 .2.2.1 程序启动）说：

程序启动时调用的函数 被命名为主。 [...]
它应定义为 返回类型为 int 并且没有 参数：
int main(void) { /* ... */ }

或者有两个参数[...]：
int main(int argc, char *argv[]) { /* ... */ }

后来说：

argc 的值应为非负数。

• 为什么 不应该 argc 被定义为 unsigned int，argc 应该意味着“参数计数”？
• 是否应该将 argc 用作 argv 的索引？

所以我开始想知道 C 标准是否规定了有关数组索引类型的内容。签了吗？

6.5.2.1 数组下标：

其中一个表达式应具有类型 ''指向对象类型的指针''，另一个 表达式应具有整数类型， 结果的类型为“type”。

它没有说明它的签名（或者我没有找到它）。使用负数数组索引 (array[-1]) 的代码很常见，但这不是未定义的行为吗？

• 数组的索引应该是无符号的吗？

Answer 1

main() 中使用 int 的原因是历史性的 - 早在语言标准化之前就一直如此。数组索引的要求是它位于数组的范围内（或者在某些情况下，超出数组末尾） - 其他任何内容都是未定义的，因此符号性并不重要。

Answer 2

1) 关于 main() argc 类型：恕我直言，该标准延续了一个非常古老的传统（超过 30 年！），而现在......改变事情已经太晚了（注意：在大多数系统上，编译器和链接器都没有，如果“argc”被定义为“无符号”，CPU也不会抱怨，但你超出了标准！）

2）在大多数实现中，argv[argc]是合法的，并且计算结果为NULL。事实上，找到参数列表末尾的另一种方法是从 0 开始迭代 argv，当 argv[i] 为 NULL 时终止。

3) 只要从 (pn) 到 p 的地址范围属于同一个内存对象，负数的数组/指针运算是合法的。在 IE 中，您可以使用

char array[100];
char *p;

p = &array[50];
p += -30; /* Now p points to array[20]. */

指针算术的这种用法是合法的，因为结果指针仍然保留在原始内存对象（“数组”）内。在大多数系统上，指针算术可用于在内存中导航，这违反了此规则，但这不是可移植的，因为它完全依赖于系统。

Answer 3

一般来说，在 C 语言中，“最小意外原则”意味着最好使变量带符号，除非有充分的理由不带符号。这是因为当您混合有符号和无符号值时，类型提升规则可能会导致意外结果：例如，如果 argc 是无符号的，那么这个简单的比较将导致令人惊讶的结果：（

if (argc > -1)

-1 被提升为 unsigned int，因此它的值被转换为 UINT_MAX，这几乎肯定大于 argc）。

Answer 4

1) argc 是一个参数计数，但说实话，你怎么能在程序名 argv[0] 之前添加一个参数呢？想象一个名为 foo 的程序，你不能简单地说 args1 foo args2 因为这是没有意义的，尽管 argc 是 的有符号类型int，即没有像argv[-1]这样的东西，它会让你得到'args1'...

2）原因argc并不是真正的参数向量的索引（因此' argv') 作为运行时将可执行程序名称填充到第零个偏移量，即 argv[0] 因此 argc 将相差 1。

3) 数组索引，就指针操作而言，假设位于指针所在内存块的边界内，使用数组下标因为负数是合法的，因为数组下标是指针的快捷方式，不仅如此，它们是可交换的，例如

char v[100];
char *p = &v[0];

You can do this:

p[55] = 'a'; 

Which is the same as

*(p + 55) = 'a';

You can even do this:

p = &v[55];

p[-10] = 'b' /* This will stuff 'b' into 45'th offset! */

Which is the same as

*(p - 10) = 'b';

此外，如果您以超出边界的方式使用和操作数组 - 这是未定义的行为，并且取决于运行时的实现如何处理它，可能是分段错误，或者程序崩溃......

4) 在 *nix 环境中，有些环境会向 main char **endvp< 提供第三个参数/code>，同样，这在 Microsoft 的 DOS/Windows 世界中很少使用。某些 *nix 运行时实现，出于史前原因，您可以通过运行时传入环境变量。