为什么我无法完成数组类型的 typedef 名称？

Question

C 标准规定（§6.2.5 p22）：

未知大小的数组类型是不完整类型。完成了， 对于该类型的标识符，通过在稍后指定大小 声明（带有内部或外部链接）。

就变量声明而言，它工作正常：

int a[];
int a[2]; //OK

但是当我们在这些声明之前添加typedef 时，编译器会抱怨（我也更改了名称）：

typedef int t[];
typedef int t[2]; //redefinition with different type

但是，当我们将 typedef 完成为不完整的结构时，它不会抱怨：

typedef struct t t1;
typedef struct t { int m; } t1; //OK

数组的不完整 typedef 的可能用例可能是这样的：

int main(int n, char **pp)
{
    typedef int t1[][200];
    typedef struct t { t1 *m; int m1; } t0;
    typedef int t1[sizeof (t0)][200];
}

在上面的例子中，我想在一个结构中声明一个指向数组的指针，其中元素的数量等于结构的大小。是的，我可以使用结构而不是数组，但是当上述选项可能可用时，我为什么要这样做？

Answer 1

typedef int t[2]; 是不允许的，因为约束 6.7/3：

如果标识符没有链接，则在相同范围和相同名称空间中的标识符声明（在声明符或类型说明符中）不得超过一个，但以下情况除外：

• 可以重新定义 typedef 名称以表示与当前相同的类型，前提是该类型不是可变修改的类型；

但是int[] 和int[2] 不是同一个类型，所以这个“例外”不适用，所以代码违反了约束。

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关于你的第一句话：虽然 6.2.5/22 说可以完成不完整的类型，但这并不意味着任何尝试的完成都是自动合法的。尝试完成还必须符合语言的所有其他规则，在这种情况下，它不符合 6.7/3。

int a[]; int a[2]; 示例是可以的（在 6.7/3 下），因为 a 有链接；而在 typedef struct t t1; 中，struct t 在完成前后仍然是相同的类型。

Answer 2

从6.2.5p1，我们可以看到术语complete和incomplete的定义：

在翻译单元内的不同点，对象类型可能是不完整的（缺乏足够的信息来确定该类型对象的大小）或完整的（有足够的信息）。

因此，当我们谈论一个 类型 不完整时，我们实际上是在谈论 该类型的对象 的大小是不确定的。如果不声明该类型的对象，我们就不能谈论“不完整类型”。

在您的第一个示例中，a 的大小是确定的，因为您已经使用第二个声明完成了对象的定义。

在您的第二个示例中，没有声明对象。一旦作出声明，例如t x = { 1, 2 };，很明显类型不是不完整的。

在您的第三个示例中，您实际上并没有完成类型别名；您正在完成 struct 定义。你不妨这样写：

typedef struct t t1;
struct t { int m; };

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我们可以看到对struct标签重定义的进一步支持，以及6.7p3中VLA重定义的排除：

如果标识符没有链接，则在相同范围和相同名称空间中的标识符声明（在声明符或类型说明符中）不得超过一个，除了：

• 可以重新定义 typedef 名称以表示与当前相同的类型，前提是该类型不是可变修改的类型；
• 标签可以按照 6.7.2.3 中的规定重新声明。