自引用结构声明答案

【问题标题】：Self referring structure declaration自引用结构声明
【发布时间】：2014-09-12 07:09:28
【问题描述】：

以下声明有效。

struct node
{
    int a;
    struct node *next;
};

但是，当我们定义以下内容时，它会给出错误。

"error: field ‘next’ has incomplete type"

为什么会这样？

struct node
{
    int a;
    struct node next; /* Not a pointer */   
};

【问题讨论】：

是的，我已经更正了

标签： c pointers struct

【解决方案1】：

struct node 中的

node 是一个“结构标记”，在您编写它时会创建一个“不完整类型”：此时尚未声明但未定义的结构变量。在你的结构体的最后一个 }; 之前类型不完整。

在 C 中，即使在完全定义之前，也可以通过使用指向该类型的指针来引用不完整的类型。但是，您不能分配该类型的变量（实例），因为尚未定义实际的结构定义。（如果你熟悉的话，它的工作方式与 C++ 中的抽象基类完全一样。）

所以当你写的时候

struct node {
  int a;
  struct node *next;
};

struct node *next 行的意思是“这是一个指向结构节点的指针，尽管我还不知道该类型是如何定义的”。但是你不能在相同类型的结构定义中声明struct node 类型的变量，因为你不能在创建它之前使用它。

【讨论】：

【解决方案2】：

您不能拥有包含自身作为成员的结构：

struct node
{
    int a;
    struct node next;
};

想想这个问题：如果可能，这种结构的大小是多少？ struct node 包含 struct node next 作为成员，然后成员 next 也将包含 struct node 类型的成员，依此类推……大小将是无限的。

【讨论】：

【解决方案3】：

您的第二个声明将定义一个无限深嵌套的结构，这是不可能的。

【讨论】：

其实我的问题是如果指针类型声明没有错误，为什么声明结构会出错？
第一个声明是有效的，因为无论引用的结构如何，指针的大小都是恒定的。另一方面，不可能有一个嵌套在其自身中的结构，因为生成的结构将是无限大小的。

【解决方案4】：

这与前向声明类/结构类型的情况相同：

struct node;

struct node* node_ptr; /* is valid */
struct node node_instance; /* is invalid */

所以struct node; 基本上说：嘿，在这个文件之外的某个地方定义了一个结构。类型有效，可以使用指针，但不能实例化对象。

这是因为指针的大小是已知的并且特定于目标架构（例如 32 位或 64 位）。在声明之前，结构的大小是未知的。

当你完全声明类型时，你将被允许声明该类型的对象：

struct node {
  int a;
  struct node* b; /* this will work, but the size of struct is unknown yet */
}

struct node* node_ptr; /* this works always with full and forward declarations */
struct node node_object; /* now, the size of struct is known, so the instance may be created */

【讨论】：

【解决方案5】：

应该是这样的：

struct node {
  int a;
  struct node *next;
};

这行得通，

但是

struct node {
  int a;
  struct node next;
};

编译器无法理解为node变成递归结构，编译器不知道要为node分配多少内存。

但是，如果您使用指针，它会理解指针的大小等于要寻址的内存大小，因此会保留该空间，而不管 node 是否是一个完整的结构。

【讨论】：

【解决方案6】：

指针存储地址，struct 有结构。如果声明为 struct 它将是递归和无限的。如果声明为指针，则它引用其他地方的其他结构。

【讨论】：

【解决方案7】：

一个节点中有无限个节点？那有意义吗？ “结构节点”的大小是多少？

【讨论】：