c - 函数参数类型兼容性

Question

我隐藏了 struct 类型中的一些结构字段，以使公共(public) API header 更加清晰。

首先，我使用这种样式来隐藏(实际上不是隐藏，只是与公共(public)可编辑成员分开)一些成员，

include/scene.h

typedef struct ScenePrivateFields {
  SceneFlags flags;
  /* other members */
} ScenePrivateFields;

typedef struct Scene {
  ScenePrivateFields _priv;
  RootNode           rootNode;
  /* other members */
} Scene;

对于这种风格，我总是在函数参数中使用场景类型，然后使用 _priv 成员访问私有(private)字段。但是将所有私有(private)字段保留在公共(public) header 中会使 header 变得更加复杂

最后我换了另一种风格

include/scene.h

typedef struct Scene {
  RootNode rootNode;
  /* other members */
} Scene;

EXPORT
Scene*
allocScene(void);

src/types/impl_scene.h

typedef struct SceneImpl {
  Scene      pub;
  SceneFlags flags;
  /* other members */
} SceneImpl;

例如，如果我有这样的函数:

include/scene.h

void
renderScene(Scene * __restrict scene, /* other params */);

我必须将场景转换为 SceneImpl 才能访问私有(private)字段。我这样做是这样的:

src/scene/scene.c

void
renderScene(Scene * __restrict scene, /* other params */) {
  SceneImpl *sceneImpl;

  sceneImpl = (SceneImpl *)scene;
}

为了避免强制转换每个函数调用，我想也许我可以做这样的事情，如果它是合法的并且不违反 C 标准:

src/scene/scene.c

void
renderScene(SceneImpl * __restrict sceneImpl, /* other params */) {
  /* skip casting scene to sceneImpl */
}

由于Scene是SceneImpl的第一个成员，我可以用Scene定义公共(public)api(函数)并用SceneImpl定义实现(函数)吗？我认为它会起作用，因为两者都是指针，这是有效的还是好主意？

注意:我使用 -fstrict-aliasing 进行编译

编辑:FWIW，这里是分配函数实现，用户必须使用此函数来分配结构:

EXPORT
Scene*
allocScene(void) {
  SceneImpl *sceneImpl;

  sceneImpl = calloc(1, sizeof(*sceneImpl));

  /* initialize pulic part */
  sceneImpl->pub.field1 = ...

    /* initialize private part */
  sceneImpl->priv_field1 = ...

  /* return public part */
  return &sceneImpl->pub;
}

Answer 1

您可以使用不透明类型作为数据的私有(private)部分。

在公共(public) header 中，定义结构如下:

// forward declaration of struct ScenePrivateFields 
typedef struct ScenePrivateFields ScenePrivateFields;

typedef struct Scene {
  ScenePrivateFields *_priv;    // now a pointer
  RootNode           rootNode;
  /* other members */
} Scene;

然后在您的实现文件中，定义私有(private)结构:

struct ScenePrivateFields {
  SceneFlags flags;
  /* other members */
}

您还需要定义一个函数，该函数动态创建 struct ScenePrivateFields 的实例并返回指向它的指针以填充公共(public)结构中的指针。