C文件编译错误：数组、数据类型不完全

摘要：在编译C文件的时候，有时候经常莫名其妙遇到错误提示：“数组元素的类型不完全错误”。本文主要解释错误原理和避免方法

1.什么是不完全类型

        具有不完全类型的变量可以通过多次声明组合成一个完全类型，比如数组str声明两次：

char str[];
char str[10];

当编译器碰到第一个声明时，认为str是一个不完全类型，碰到第二个声明时str就组合成完全类型了，如果编译器处理到程序文件的末尾仍然无法把str组合成一个完全类型，就会报错.
test.c: 在函数‘main’中:

test.c:3: 错误：在‘str’中缺少数组大小

2.不完全类型的作用

    这个语法有什么用呢？为何不在第一次声明时就把str声明成完全类型？有些情况下这么做有一定的理由，比如第一个声明是写在头文件里的，第二个声明写在.c文件里，这样如果要改数组长度，只改.c文件就行了，头文件可以不用改。

3.不完全类型原理与举例

    不完全结构体的作用：

struct s {
			struct t *pt;
		};
		struct t {
			struct s *ps;
			};

struct s和struct t各有一个指针成员指向另一种类型。编译器从前到后依次处理，当看到struct s {struct t* pt; };时，认为struct t是一个不完全类型，pt是一个指向不完全类型的指针，尽管如此，这个指针却是完全类型，因为不管什么指针都占4个字节存储空间，这一点很明确。然后编译器又看到struct t {struct s *ps; };，这时struct t有了完整的定义，就组合成一个完全类型了，pt的类型就组合成一个指向完全类型的指针。由于struct s在前面有完整的定义，所以struct s *ps;也定义了一个指向完全类型的指针。

 4.不完全类型使用陷阱

     变量成员无法递归定义：

这样的类型定义是错误的：

struct s {
	struct t ot;
};
struct t {
	struct s os;
};

    编译器看到struct s { struct t ot; };时，认为struct t是一个不完全类型，无法定义成员ot，因为不知道它该占几个字节。所以结构体中可以递归地定义指针成员，但不能递归地定义变量成员，你可以设想一下，假如允许递归地定义变量成员，struct s中有一个struct t，struct t中又有一个struct s，struct s又中有一个struct t，这就成了一个无穷递归的定义。也就是说，我们在定义一个变量的时候，一定要知道这个变量所占用存储空间的大小。

    同一个结构体的递归定义：

struct s {
	char data[6];
	struct s* next;
};

    当编译器处理到第一行struct s {时，认为struct s是一个不完全类型，当处理到第三行struct s *next;时，认为next是一个指向不完全类型的指针，当处理到第四行};时，struct s成了一个完全类型，next也成了一个指向完全类型的指针。类似这样的结构体是很多种数据结构的基本组成单元，如链表、二叉树等，我们将在后面详细介绍。下图示意了由几个struct s结构体组成的链表，这些结构体称为链表的节点（Node）。

5.一些常见错误

    一个常见的错误就是：类型的先使用后声明：

...... 
extern struct _fstruct	ps_fontinfo[]; 
...... 
struct _fstruct { 
char	 *name;	/* Postscript font name */ 
int	 xfontnum;	/* template for locating X fonts */ 
}; 

注意：ps_fontinfo是一个变量，是先声明后使用的。但是struct _fstruct类型，是先使用后声明的。

6.更加隐晦的高级错误与解决方法：

    上面这个错误是比较明显的，比较不明显的情况是：在头文件中声明了一个结构体数组，而这个结构体的定义在另外一个头文件中。

在global.h中，有这样的代码：

#include "proc.h"
extern struct proc proc_table[];

在proc.h中，有如下的代码：

#include "global.h"
struct proc{int a;
	int b};

    好，到这里还没有明显的错误，下面，我们新建C文件，proc.c

#include "proc.h"
#include "global.h"

    这里，我们虽然proc在global.h的前面，但是由于proc.h之中包含global.h，所以，global.h的内容会在预处理阶段先被包含进来，这样就会比较隐晦的引发上面的错误。

    

    如何解决这个问题：根源：通过良好的设计，避免头文件相互引用。如果实在无法避免这个情况，可以调整头文件的内容，比如将proc.h中内容调整为：

struct proc{int a;
	int b};
#include "global.h"

    也就是说，在头文件中，将没有依赖的部分提升到最前面。