Обозначение **argv в основной функции

Рассмотрим программу с argc == 3.

   argv
     |
     v
+---------+         +----------------+
| argv[0] |-------->| program name\0 |
+---------+         +-------------+--+
| argv[1] |-------->| argument1\0 |
+---------+         +-------------+
| argv[2] |-------->| argument2\0 |
+---------+         +-------------+
|    0    |
+---------+

Переменная argv указывает на начало массива указателей. argv[0] — первый указатель. Он указывает на имя программы (или, если система не может определить имя программы, то строка для argv[0] будет пустой строкой; argv[0][0] == '\0'). argv[1] указывает на первый аргумент, argv[2] указывает на второй аргумент и argv[3] == 0 (эквивалентно argv[argc] == 0).

Другая деталь, которую вам, конечно же, нужно знать, это array[i] == *(array + i) для любого массива.

Вы спрашиваете конкретно:

• Почему **argv указывает на первый символ, а не на всю строку?

*argv эквивалентно *(argv + 0) и, следовательно, argv[0]. Это char *. Когда вы разыменовываете char *, вы получаете «первый» символ в строке. Таким образом, **argv эквивалентно *(argv[0]), *(argv[0] + 0) или argv[0][0].

(Можно обоснованно утверждать, что **argv — это символ, а не указатель, поэтому он не «указывает на первый символ». Это просто другое имя для 'p' из "program name\0".)

• Аналогично, почему *argv[0] указывает на то же самое, что и в предыдущем примере.

Как отмечалось ранее, argv[0] — это указатель на строку; поэтому *argv[0] должен быть первым символом в строке.

• Почему *argv указывает на всю первую строку, а не на первый символ, как в предыдущем примере?

Это вопрос условности. *argv указывает на первый символ первой строки. Если вы интерпретируете его как указатель на строку, он указывает на «всю строку» точно так же, как char *pqr = "Hello world\n"; указывает на «всю строку». Если вы интерпретируете его как указатель на один символ, он указывает на первый символ строки. Думайте об этом как о корпускулярно-волновом дуализме, только здесь это двойственность символов и строк.

• Почему *argv + 1 указывает на строку «минус первый символ» вместо указания на следующую строку в массиве?

*argv + 1 это (*argv) + 1. Как уже говорилось, *argv указывает на первый символ первой строки. Если вы добавите 1 к указателю, он будет указывать на следующий элемент; поскольку *argv указывает на символ, *argv+1 указывает на следующий символ.

*(argv + 1) указывает на (первый символ) следующей строки.

Все сводится к арифметике указателей.

*argv[0] = *(*(argv + 0)) = **argv

Так как [] имеет более высокий приоритет, чем унарный *.

С другой стороны, *argv дает первую ячейку массива, массив, содержащий указатели. На что указывает этот указатель? Почему массив символов, строка, конечно.

*argv + 1 дает то, что дает, потому что + имеет более низкий приоритет, чем унарный *, поэтому сначала мы получаем указатель на строку, а затем добавляем к ней 1, таким образом получая указатель на второй символ в строке.

I understand that what is actually passed to the main function is a pointer to a pointer to char

Нет, передается массив указателей на символы (массив строк символов). Думайте об этом так, если я даю это в командной строке:

>> ./program hello 456

Моя основная программа получит:

argc == 3

argv[0] == program (the name of the program as a string)
argv[1] == hello   (the first parameter as a string)
argv[2] == 456     (the second parameter as a string)

Why does **argv point to the first char and not the whole string?

char *argv[]  //an array of character pointers
*argv         // an array decays to a pointer, so this is functionally equivalent to
              // argv[0]
**argv        // Now the argv[0] decays to a pointer and this is functionally
              // equivalent to (argv[0])[0]

Likewise, why does *argv[0] point to the same thing as the previous example.

См. выше.

Why does *argv point to the whole first string, instead of the first char like the previous example?

См. выше.

Это все потому, что массив также является указателем на первый элемент массива в c. **argv дважды разыменовывает наш указатель на указатель на char, давая нам char. *argv[0] в основном говорит «разыменовывать этот адрес и возвращать первый элемент в массиве, описанном адресом, который мы только что получили в результате разыменования», что оказывается одним и тем же. *argv разыменовывается только один раз, поэтому у нас все еще есть указатель на char или массив char. *argv + 1 разыменовывает один раз, давая нам первую строку символов, а затем добавляет 1 к адресу, давая нам адрес второго элемента. Поскольку указатели также являются массивами, мы можем сказать, что это массив *argv минус первый элемент.