Почему основной argv в C / C ++ объявлен как «char * argv []», а не как «char * argv»?

Почему argvобъявляется как «указатель на указатель на первый индекс массива», а не просто как «указатель на первый индекс массива» ( char* argv)?

Почему здесь требуется понятие «указатель на указатель»?

Аргв в основном так:

Слева находится сам аргумент - что фактически передается в качестве аргумента в main. Это содержит адрес массива указателей. Каждый из них указывает на какое-то место в памяти, содержащее текст соответствующего аргумента, который был передан в командной строке. Затем в конце этого массива гарантированно будет нулевой указатель.

Обратите внимание, что фактическое хранилище для отдельных аргументов, по крайней мере, потенциально выделяется отдельно друг от друга, поэтому их адреса в памяти могут быть расположены довольно случайно (но в зависимости от того, как происходит запись, они также могут находиться в одном непрерывном блоке память - вы просто не знаете и не должны заботиться).

Потому что это то, что обеспечивает операционная система :-)

Ваш вопрос немного о проблеме инверсии курицы / яйца. Проблема не в том, чтобы выбрать то, что вы хотите в C ++, а в том, как вы говорите в C ++, что дает вам ОС.

Unix передает массив «строк», каждая строка является аргументом команды. В C / C ++ строка - это "char *", поэтому массив строк - это char * argv [] или char ** argv, в зависимости от вкуса.

Во-первых, как объявление параметра, так char **argvже, как char *argv[]; они оба подразумевают указатель на (массив или набор из одного или нескольких возможных) указателей на строки.

Далее, если у вас есть только «указатель на символ» - например, просто char *- тогда, чтобы получить доступ к n-му элементу, вам нужно будет отсканировать первые n-1 элементов, чтобы найти начало n-го элемента. (И это также наложило бы требование, чтобы каждая из строк сохранялась непрерывно.)

С помощью массива указателей вы можете напрямую индексировать n-й элемент - так что (хотя это и не является строго необходимым - при условии, что строки являются смежными), это, как правило, намного удобнее.

Проиллюстрировать:

./program привет мир

argc = 3
argv[0] --> "./program\0"
argv[1] --> "hello\0"
argv[2] --> "world\0"

Возможно, что в ОС предоставлен массив символов:

            "./program\0hello\0world\0"
argv[0]      ^
argv[1]                 ^
argv[2]                        ^

если бы argv был просто "указателем на символ", вы можете увидеть

       "./program\0hello\0world\0"
argv    ^

Однако (хотя, скорее всего, по замыслу операционной системы), нет реальной гарантии, что три строки "./program", "hello" и "world" являются смежными. Кроме того, этот тип «одного указателя на несколько смежных строк» ​​является более необычной конструкцией типа данных (для C), особенно по сравнению с массивом указателей на строку.

Почему C / C ++ основной argv объявлен как «char * argv []»

Возможный ответ заключается в том, что стандарт C11 n1570 (в §5.1.2.2.1 запуска программы ) и стандарт C ++ 11 n3337 (в §3.6.1 основной функции ) требуют, чтобы для хост- сред (но обратите внимание, что в стандарте C упоминается также §5.1.2.1 автономные среды ) См. также это .

Следующий вопрос: почему стандарты C и C ++ решили mainиметь такую int main(int argc, char**argv)подпись? Объяснение в значительной степени историческое: C был изобретен с Unix , у которого есть оболочка, которая выполняет глобализацию перед выполнением fork(это системный вызов для создания процесса) и execve(который является системным вызовом для выполнения программы) и которая execveпередает массив строковых аргументов программы и относится к mainисполняемой программе. Узнайте больше о философии Unix и о ABI .

И C ++ старался следовать соглашениям C и быть совместимым с ним. Он не может быть определен mainкак несовместимый с традициями Си.

Если вы разработали операционную систему с нуля (по-прежнему с интерфейсом командной строки) и язык программирования для нее с нуля, вы можете свободно придумывать различные соглашения о запуске программ. И другие языки программирования (например, Common Lisp или Ocaml или Go) имеют разные соглашения о запуске программ.

На практике mainвызывается некоторый код crt0 . Обратите внимание, что в Windows глобализация может выполняться каждой программой в эквиваленте crt0, а некоторые программы Windows могут запускаться через нестандартную точку входа WinMain . В Unix глобализация выполняется оболочкой (и crt0адаптирует ABI и заданную им начальную компоновку стека вызовов к соглашениям о вызовах вашей реализации C).

Вместо того, чтобы думать о нем как о «указателе на указатель», он помогает думать о нем как о «массиве строк», с []обозначением массива и char*обозначением строки. Когда вы запускаете программу, вы можете передать ей один или несколько аргументов командной строки, и они будут отражены в аргументах main: argcколичество аргументов, argvпозволяющее получить доступ к отдельным аргументам.

Во многих случаях ответ «потому что это стандарт». Чтобы процитировать стандарт C99 :

- Если значение argc больше нуля, члены массива от argv [0] до argv [argc-1] включительно должны содержать указатели на строки , которым перед установкой программы передаются значения, определяемые реализацией средой хоста.

Конечно, прежде чем он был стандартизирован это уже используется K & R C в ранних реализациях Unix, с целью сохранения параметров командной строки (то , что вы должны заботиться в Unix оболочки , такие как /bin/bashили , /bin/shно не во встроенных системах). Процитирую первое издание K & R "The C Programming Language" (стр. 110) :

Первый (условно называемый argc ) - это количество аргументов командной строки, с которыми была вызвана программа; второй ( argv ) - указатель на массив строк символов, которые содержат аргументы, по одному на строку.