c - 如何在 C 中声明结构以避免结构损坏？

Question

我有类似的问题，如 this question我的问题得到了类似于 this answer 的解决但我不明白是什么导致了这个问题。 我有三个结构File , Line和Buffer在 app.h 中声明.

typedef struct File {
    FILE *fs;
    char *path;
    size_t size;
} File;

typedef struct Line Line;
struct Line {
    char *text;
    size_t len;
    size_t line_no;
    Line *next;
    Line *prev;
};

typedef struct Buffer {
    int id;
    File file;
    Line *first;
    Line *last;
    Line *current;
    int x_pos;
    int y_pos;
    int visual_x;
    bool modified;
} Buffer;

Makefile如下:

CC = gcc
CFLAGS = -Wall -Werror -g
LDFLAGS = 
LDLIBS = -lcurses
OBJECTS = app.o io.o global.o move.o winio.o utils.o

all: app

app: $(OBJECTS)
    $(CC) $(LDFLAGS) $(OBJECTS) $(LDLIBS) -o $@

%.o: %.c proto.h app.h
    $(CC) $(CFLAGS) -c $<

.PHONY: clean
clean:
    -rm app
    -rm *.o

有一个全局指针 Buffer结构:extern Buffer *buffer在 proto.h 中声明并在 global.c 中定义和*buffer动态分配在 io.c 。 io.c中有几个函数与 *buffer 一起使用。我搬家了show_buffer() io.c的功能到另一个模块，如 winio.c

void show_buffer()
{
    size_t i = 0, j = 0;
    Line *it;

    for (it = buffer->first; it != NULL && i < (LINES - STATBAR_HEIGHT);
            it = it->next, i++) {
        for (j = 0; it->text[j] != '\0'; j++) {
            waddch(mainwin, it->text[j]);
        }

    }
}

我还删除了size File的成员结构。然后show_buffer()在winio.c不再工作了。我发现show_buffer()正在处理损坏的 buffer->first指针。我重新编译了每个模块，但没有用。

当我添加 size 时问题就解决了File的成员再次结构。我还发现如果我移动 show_buffer()返回io.c ，问题就解决了。我怀疑结构填充可能会导致问题。

我的问题是导致问题的原因以及如何避免它。

分辨率

预编译 header 导致问题，因为它没有被重新编译。

Answer 1

结构定义是编译时数据。编译源文件后，生成的二进制组件将采用的 struct 布局是固定的。如果您无法确保系统中与给定 struct 类型一起使用的所有组件都具有相同的该类型布局理念(如下所述)，那么很容易导致数据损坏。您很幸运，在您的案例中，腐败很容易识别。

您的struct定义应该(仅)出现在头文件中，并且依赖它的每个源文件都应该#include该头文件。如果您通过添加或删除成员、更改成员的类型或重新排序成员来修改struct的结构，则必须重新编译所有依赖 header 的源文件。 (任何半途而废的构建系统都将帮助您轻松实现这一目标。)

您可以通过使用指向 struct 类型的指针而不是使用 struct 本身来在某种程度上使自己免受此类问题的影响，但这仅在您需要取消引用指针。