如何在通用標題中鍵入實現定義的結構？

Question

我有一個C項目，可以移植到各種（PC和嵌入式）平臺。

應用程序代碼將使用各種調用，這些調用將具有特定於平臺的實現，但共享一個共同的（通用）API以幫助實現可移植性。我試圖以最合適的方式來聲明函數原型和結構。

下面是我想出迄今：

的main.c：

#include "generic.h" 

int main (int argc, char *argv[]) { 
    int ret; 
    gen_t *data; 

    ret = foo(data); 
    ... 
} 

generic.h：（與平臺無關的包括）

typedef struct impl_t gen_t; 

int foo (gen_t *data); 

impl.h：（平臺特定聲明）

#include "generic.h" 

typedef struct impl_t { 
    /* ... */ 
} gen_t; 

impl.c：（特定於平臺的實現）

int foo (gen_t *data) { 
    ... 
} 

體形：

gcc -c -fPIC -o platform.o impl.c 
gcc -o app main.c platform.o 

現在，這似乎工作......在它編譯好。但是，我通常不會標記我的結構，因爲它們從來不會在typedef的別名之外訪問。這是一個小挑戰，但我想知道是否有辦法通過匿名結構實現相同的效果？

我還要求後人，因爲我搜索了一會兒，最接近的答案，我發現是這樣的：（Link）

在我而言，這不會是正確的做法，因爲應用程序特別是不應該直接包含實現頭文件 - 整個過程就是將程序與平臺分離。

我看到一對夫婦的其他低於理想的方式來解決這個問題，例如：

generic.h：

#ifdef PLATFORM_X 
#include "platform_x/impl.h" 
#endif 

/* or */ 

int foo (struct impl_t *data); 

這些都不似乎特別有吸引力，絕對不是我的風格。雖然我不想在上游游泳，但當我可能有更好的方法來實現我的想法時，我也不希望發生衝突。所以我認爲typedef解決方案是正確的，它只是我留下的結構標籤行李。

想法？

Answer 1

您目前的技術是正確的。試圖使用匿名（無標記）的struct會挫敗你正在嘗試做的事情 - 你不得不公開所有地方的struct定義的細節，這意味着你不再有不透明的數據類型。

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在comment，user3629249說：

頭文件夾雜物的順序意味着有一個前向參考由generic.h文件的結構;也就是說，在定義結構之前使用它。這不太可能編譯。

此問題對於問題中顯示的標題不正確;它是準確的樣本main()代碼（我沒有注意到，直到添加此響應）。

關鍵問題是顯示的接口函數採用或返回類型爲gen_t的指針，該指針依次映射到指針struct impl_t。只要客戶端代碼不需要爲結構分配空間，或者取消引用指向訪問結構成員的結構的指針，客戶端代碼就不需要知道結構的詳細信息。將結構類型聲明爲現有就足夠了。你可以使用其中任一申報struct impl_t存在：

struct impl_t; 

typedef struct impl_t gen_t; 

後者還介紹了別名gen_t的類型struct impl_t。也參見Which part of the C standard allows this code to compile?和Does the C standard consider that there are one or two struct uperms entry types in this header?

在問題中的原始main()程序爲：

int main (int argc, char *argv[]) { 
    int ret; 
    gen_t data; 

    ret = foo(&data); 
    … 
} 

該代碼不能與gen_t被編譯成一個不透明的（非指針）型。它的工作確定有：

typedef struct impl_t *gen_t; 

它不會與編譯：

typedef struct impl_t gen_t; 

因爲編譯器必須知道的結構有多大分配正確的空間data，但是編譯器不知道大小根據不透明類型的定義。 （對於typedefing指針結構見Is it a good idea to typedef pointers?）

因此，main()代碼應該更像：

#include "generic.h" 

int main(int argc, char **argv) 
{ 
    gen_t *data = bar(argc, argv); 
    int ret = foo(data); 
    ... 
} 

其中（在這個例子中）bar()被定義爲extern gen_t *bar(int argc, char **argv);，所以它返回一個指針不透明類型gen_t。

意見分爲總是使用struct tagname還是使用typedef作爲名稱。 Linux內核是一個不使用typedef機制的大量代碼;所有結構都明確地爲struct tagname。另一方面，C++不需要明確的typedef;寫作：

struct impl_t; 

在C++程序

指該名​​稱現在是一個類型的名稱。由於不透明的結構類型需要一個標籤（或你最終使用void *的一切，這是壞的原因有很大的兵團，但主要的原因是，你失去了使用void *所有類型的安全;請記住，typedef引入了一個別名底層類型，而不是一個新的不同的類型），在C方式，我的代碼模擬C++：

typedef struct Generic Generic; 

我避免使用我的類型_t後綴，因爲POSIX保留_t爲實現使用^*（見What does a type followed by _t represent?）。你可能很幸運，並逃脫它。其中，「實施」是指C編譯器和其支持的代碼，或C庫及其配套代碼 - 我在哪裏類型，如dec_t和loc_t是由代碼庫定義的代碼庫（這是不是執行工作的一部分工作），並且這兩種類型都導致數十年來的痛苦，因爲代碼移植的一些系統定義了這些類型，系統的特權也是如此。我設法擺脫的其中一個名字;另一個我沒有。 'Twas痛苦！如果你必須使用_t（它是一種方便的方式來表明的東西是一類），我建議使用一個獨特的前綴太：pqr_typename_t對一些項目pqr，例如。

^{*請參閱POSIX標準中The Name Space中第二個表的底線。}