摘要

Question

使用-std=c11和clang-902.0.39.2的Apple LLVM 9.1.0接受：

typedef struct { int i; float f; } S;
for (S s = { 0, 0 }; s.i < 25; ++s.i, s.f = i/10.f)
    …

但拒绝：

for (struct { int i; float f; } s = { 0, 0 }; s.i < 25; ++s.i, s.f = s.i/10.f)
    …

显示以下消息：

错误：在“ for”循环中声明了非局部变量

因为Clang违反了C标准中的某些约束，所以拒绝它是正确的吗？哪个条款和段落？还是Clang错误？

Answer 1

C11：

6.8.5.3 for语句

1语句
for ( clause-1 ; expression-2 ; expression-3 ) statement
表现如下：表达式expression-2是控制表达式，它是在每次执行循环主体之前进行评估。表达式expression-3是每次执行循环主体后，将其评估为void表达式。如果第1条是声明，它声明的任何标识符的范围是声明的其余部分和整个循环，包括其他两个表达式；在第一次对控制表达式求值之前按执行顺序达到它。如果子句1是一个表达式，则在对控制表达式进行第一次求值之前，它会被作为void表达式求值。158）

剩下的[2]，只是谈到处理省略的子句/表达式...

158）因此，第1节指定了循环的初始化，可能声明了一个或多个变量供循环使用；控制表达式expression-2指定在每次迭代之前进行的求值，以便继续执行循环，直到表达式比较等于0为止；而expression-3指定在每次迭代后执行的操作（例如递增）。

没有提及任何限制。因此，作为第二个示例，是一个有效的声明–并且我假设clang也不会抱怨以下内容：

void f(void)
{
    struct { int x, y; } point;
    // use point...
}

–那么第二个示例应该是有效的C代码，据我所知，clang拒绝是错误的。

Answer 2

摘要

C 2018 6.8.5 3中的这句话可能导致违反C标准：

for语句的声明部分应仅声明具有存储类auto或register的对象的标识符。

由于struct { int i; float f; }同时声明了类型和标识符，因此存在一些有关如何解释6.8.5的问题3.在我看来：

该委员会可能打算禁止宣布除 auto或register对象的标识符。
可能不会考虑这种偶然声明类型的用例。
允许此附带声明是无害的，不会与意图有很大出入。

（我会邀请任何更熟悉C委员会记录的人提请我们注意与此有关的任何事情。）

（我在此答案中引用了2018 C标准是旧的并且存在于以前的版本中，也许有一些不同的编号条款或段落的内容。）

声明了类型和标识符

以下for语句中的声明同时声明了标识符s和未命名的类型：

for (struct { int i; float f; } s = { 0, 0 }; s.i < 25; ++s.i, s.f = s.i/10.f)
    …

我们知道它声明了一个类型，因为C 2018 6.7.2.1 8说：

struct-or-union-specifier中的struct-declaration-list列表的存在在翻译单元中声明了一种新类型。

根据6.7.2.1，struct { int i; float f; }是一个结构或联合说明符，其中的int i; float f;是一个结构声明列表。因此，此源代码与6.7.2.1 8的描述匹配，因此声明了一个类型。

C标准的语言不明确

C 2018 6.8.5 3说：

for语句的声明部分应仅声明具有存储类auto或register的对象的标识符。

就英语语法和使用而言，该句子可能具有多种含义，包括：

声明必须声明的唯一内容是具有存储类auto或register的对象的标识符。
声明中唯一要声明的标识符是具有存储类auto或register的对象的标识符。
声明必须声明的对象的唯一标识符是具有存储类auto或register的对象的标识符。

从根本上讲，问题在于“仅”与它正在修改的对象不相邻。 “唯一的”可能是修饰“标识符”，“对象”或“存储类”。人们可能更喜欢修饰词来修饰最接近它的候选词，但是句子的作者并不总是这样构造它们。（从语法上讲，它也可以修改“具有”，从而将对象限定为仅具有存储类auto或register而没有其他任何东西，例如没有大小或其他属性。我们很容易排除这种含义是基于语义而非语法的。）

这些示例说明了含义之间的差异：

static int s                 // Prohibited by 1, 2, and 3.
extern int s(int)            // Prohibited by 1 and 2, permitted by 3.
struct { int i; float f; } s // Prohibited by 1, permitted by 2 and 3.
int s                        // Permitted by 1, 2, and 3.

效果可能会激发意图

基于实现C的困难，似乎没有理由偏爱这些含义中的任何一种。要看到这一点，请考虑C的实现可能很容易重写：

for (declaration; …; …) …

转换为等效代码：

{ declaration; for (; …; …) … }

因此，如果C实现可以总体上支持声明和for语句，那么它就可以在for语句中支持常规声明，而无需付出很多额外的努力。

那么6.8.5 3的目的是什么？

for语句中的声明提供了便利。它提供了一种声明一些迭代器或其他用于控制循环的对象的好方法，同时将范围限制为for语句（这有助于避免错误）。它不提供任何新功能。鉴于此，我希望编写6.8.5 3的目的是使声明能够达到此目的，而又不将其用于其他目的。在for语句中使用上面的前两个示例声明中的一个，这是很奇怪的，尽管并非不可能。

如果是这样，我怀疑委员会的表面意图是1，但他们没有考虑偶然声明未命名类型的情况。当我们在第三个示例中使用结构进行反思时，我们看到它是不寻常的，但与for语句的惯用用法不太相符：

自然而然地解决了一个问题，即for语句的声明部分中只能存在一个声明，但是有时用多个不同类型的对象来管理循环很有用。 li>
它仍然是用于for循环的具有自动存储生成的对象。
在for循环之外不需要技术上声明的类型。

在内部声明结构吗？

2 个答案:

摘要

声明了类型和标识符

C标准的语言不明确

效果可能会激发意图