Warum wird C / C ++ - Hauptargument als "char * argv []" deklariert und nicht nur als "char * argv"?

Warum wird es argvals "Zeiger auf Zeiger auf den ersten Index des Arrays" deklariert, anstatt nur "Zeiger auf den ersten Index des Arrays" ( char* argv) zu sein?

Warum ist hier der Begriff "Zeiger auf Zeiger" erforderlich?

Argv sieht im Grunde so aus:

Links ist das Argument selbst - was eigentlich als Argument an main übergeben wird. Das enthält die Adresse eines Arrays von Zeigern. Jeder dieser Punkte verweist auf eine Stelle im Speicher, die den Text des entsprechenden Arguments enthält, das in der Befehlszeile übergeben wurde. Am Ende dieses Arrays wird dann garantiert ein Nullzeiger angezeigt.

Beachten Sie, dass der tatsächliche Speicher für die einzelnen Argumente zumindest potenziell separat voneinander zugewiesen wird, sodass ihre Adressen im Speicher möglicherweise ziemlich zufällig angeordnet sind (je nachdem, wie die Dinge geschrieben werden, können sie sich auch in einem zusammenhängenden Block von befinden Erinnerung - Sie wissen es einfach nicht und sollten sich nicht darum kümmern).

Denn genau das bietet das Betriebssystem :-)

Ihre Frage ist ein kleines Problem mit der Henne / Ei-Inversion. Das Problem ist nicht zu wählen, was Sie in C ++ wollen, das Problem ist, wie Sie in C ++ sagen, was das Betriebssystem Ihnen gibt.

Unix übergibt ein Array von "Strings", wobei jeder String ein Befehlsargument ist. In C / C ++ ist eine Zeichenfolge ein "char *", sodass ein Array von Zeichenfolgen je nach Geschmack char * argv [] oder char ** argv ist.

Erstens ist als Parameterdeklaration char **argvdasselbe wie char *argv[]; Beide implizieren einen Zeiger auf (ein Array oder eine Gruppe von einem oder mehreren möglichen) Zeiger auf Zeichenfolgen.

Wenn Sie nur "Zeiger auf Zeichen" haben - z. B. nur char *-, müssen Sie die ersten n-1 Elemente scannen, um den Start des n-ten Elements zu finden, um auf das n-te Element zuzugreifen. (Und dies würde auch die Anforderung auferlegen, dass jede der Zeichenfolgen zusammenhängend gespeichert wird.)

Mit dem Array von Zeigern können Sie das n-te Element direkt indizieren. Dies ist also (obwohl dies nicht unbedingt erforderlich ist - vorausgesetzt, die Zeichenfolgen sind zusammenhängend) im Allgemeinen viel praktischer.

Um zu veranschaulichen:

./programm hallo welt

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

Es ist möglich, dass in einem von os bereitgestellten Array von Zeichen:

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

Wenn argv nur ein "Zeiger auf char" wäre, könnten Sie sehen

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

Es gibt jedoch keine Garantie dafür, dass die drei Zeichenfolgen "./program", "hello" und "world" zusammenhängend sind. Ferner ist diese Art von "Einzelzeiger auf mehrere zusammenhängende Zeichenfolgen" ein ungewöhnlicheres Datentypkonstrukt (für C), insbesondere im Vergleich mit einem Array von Zeigern auf Zeichenfolgen.

Warum C / C ++ main argv als "char * argv []" deklariert wird

Eine mögliche Antwort ist, dass der C11-Standard n1570 (in §5.1.2.2.1 Programmstart ) und der C ++ 11-Standard n3337 (in §3.6.1 Hauptfunktion ) dies für gehostete Umgebungen erfordern (beachten Sie jedoch, dass der C-Standard dies erwähnt auch §5.1.2.1 freistehende Umgebungen ) Siehe auch dies .

Die nächste Frage ist, warum sich die C- und C ++ - Standards mainfür eine solche int main(int argc, char**argv)Signatur entschieden haben. Die Erklärung ist weitgehend historisch: C wurde mit Unix erfunden , das eine Shell hat, die vorher Globbing ausführt fork(das ist ein Systemaufruf zum Erstellen eines Prozesses) und execve(das ist der Systemaufruf zum Ausführen eines Programms) und das execveein Array überträgt von String-Programm-Argumenten und steht in Beziehung zu dem maindes ausgeführten Programms. Lesen Sie mehr über die Unix-Philosophie und über ABIs .

Und C ++ bemühte sich sehr, den Konventionen von C zu folgen und damit kompatibel zu sein. Es konnte nicht definiert werden main, dass es mit C-Traditionen unvereinbar ist.

Wenn Sie ein Betriebssystem von Grund auf neu entwickelt haben (noch mit einer Befehlszeilenschnittstelle) und eine Programmiersprache dafür von Grund auf neu entwickelt haben, können Sie verschiedene Programmstartkonventionen erfinden. Für andere Programmiersprachen (z. B. Common Lisp oder Ocaml oder Go) gelten andere Programmstartkonventionen.

In der Praxis mainwird von einem crt0- Code aufgerufen . Beachten Sie, dass das Globbing unter Windows von jedem Programm in der Entsprechung von crt0 ausgeführt werden kann und einige Windows-Programme über den nicht standardmäßigen WinMain-Einstiegspunkt gestartet werden können . Unter Unix wird das Globbing von der Shell ausgeführt (und crt0das ABI und das von ihr angegebene ursprüngliche Aufruflistenlayout werden an die Aufrufkonventionen Ihrer C-Implementierung angepasst).

Anstatt es als "Zeiger auf Zeiger" zu betrachten, hilft es, es als "Array von Strings" zu betrachten, []wobei Array und char*String bezeichnet werden. Wenn Sie ein Programm ausführen, können Sie ihm ein oder mehrere Befehlszeilenargumente übergeben, die sich in den Argumenten für main: widerspiegeln. Dies argcist die Anzahl der Argumente und argvermöglicht den Zugriff auf einzelne Argumente.

In vielen Fällen lautet die Antwort "weil es ein Standard ist". Um den C99-Standard zu zitieren :

- Wenn der Wert von argc größer als Null ist, müssen die Array- Mitglieder argv [0] bis argv [argc-1] einschließlich Zeiger auf Zeichenfolgen enthalten , die vor dem Programmstart von der Host-Umgebung implementierungsdefinierte Werte erhalten.

Bevor es standardisiert wurde, wurde es von K & R C bereits in frühen Unix-Implementierungen zum Speichern von Befehlszeilenparametern verwendet (etwas, das Sie in der Unix-Shell beachten müssen, beispielsweise /bin/bashoder /bin/shnicht in eingebetteten Systemen). So zitieren Sie die erste Ausgabe von K & Rs "The C Programming Language" (S. 110) :

Das erste (üblicherweise als argc bezeichnet ) ist die Anzahl der Befehlszeilenargumente, mit denen das Programm aufgerufen wurde. Das zweite ( argv ) ist ein Zeiger auf ein Array von Zeichenfolgen, die die Argumente enthalten, eines pro Zeichenfolge.