Question

我有一个结构定义，只在声明它的.c文件中可见。

struct private
{
    int n ;
    void* data ;

    int field ;
}

访问成员的唯一方法是在同一个文件中定义并在标题中声明的函数。

我在一个随处可见的标题中声明了一个结构

struct public
{
    int n ;
    void* data ;
}

然后我有一个函数返回实际上是私有struct casted的公共结构

struct public* this = GetPrivateStruct() ;    //function returns pointer to struct private malloced internally, casted to public struct 
this->n = 123 ;

到目前为止，代码是正确的，没有未定义的行为。

但是我可以使用const成员来创建公共结构吗？

struct public
{
    const int n ;
    const void* data ;
}

所以只允许阅读：

void* private_struct = GetPrivateStruct() ;
struct public* this = ( struct public* )private_struct ;
this->n = 123 ;   //<-- this will now give an error which is fine as it is not allowed
int n = this->n ; //we can only read the value

Answer 1

int和const int不兼容类型（6.7.3p10），因此您无法将公共初始序列规则（6.5.2.3p6）应用于{{1 }};也就是说，这不是你正在做的事情，所以你必须依赖左值转换规则（6.3.2.1p2），它允许剥离一层类型限定，但前提是左值引用了适当类型的对象。

请注意，从6.2.5p26和6.7.2.1p15我们可以推断出两个union具有相同的布局（对于公共元素），但它并不表示您所做的是合法的。正如在"Private" struct members in C with const中所讨论的那样，关键是优化器（在对用户代码进行操作时）会注意到struct的成员是struct public并推断他们无法在任何地方更改包括实现的（成员）函数。

但是，如果您很乐意相信用户不构造const，那么可以信任他们不构造this->n，那么为什么不给他们一个指向this - 合格的对象？您甚至可以const public typedef：

const

此外，以一些额外字符为代价重用typedef const struct initial { int n; void *data; } public;布局是有意义的：

initial

您现在可以向用户struct private { struct initial i; int field; };提供&this->i和initial是兼容类型的合格版本，您甚至不需要投射任何内容（尽管可以通过6.7.2.1） P15）。

Answer 2

你应该可以，但这很奇怪。您确实应该避免必须维护相同数据结构的2个定义的情况。

此外，如果您执行任何类似结构成员的操作，您将获得“未定义的行为”。听起来你更喜欢使用C ++ !!

在我使用指向私人信息的指针之前在C中做类似的事情时，如下所示：

struct _my_public_struct
{
int stuff
void *pMyPrivateData;
};

创建结构时，我将另一个结构分配给私有数据

struct _my_public_struct ss = _malloc(sizeof(struct _my_public_struct));
ss->pMyPrivateData = _malloc(sizeof(struct _my_private_struct));

此处_my_private_struct只会包含您的私人数据，而不是公共内容，您可以根据自己的内容进行更改。

Answer 3

我已经尝试使用符合C99标准的Pelles C，并以您期望的方式工作：尝试编译此文件：

struct public
{
    const int n;
    const void* data;
    const int field;
};

void *GetPrivateStruct (int n, int field);
void PrintPrivateStruct (void *p);

int main()
{
    struct public *p;

    p = (struct public *)GetPrivateStruct (1,2);
    PrintPrivateStruct (p);
    p->n = 3;
    PrintPrivateStruct (p);
}

在p->n = 3;：

的行中抛出此错误

main.c(17): error #2033: Assignment to const location.

请注意，因为绕过const修饰符很容易：

void swap (int *a, int *b)
{
    int t;

    t = *a;
    *a = *b;
    *b = t;
}

int main()
{
    struct public *p;

    p = (struct public *)GetPrivateStruct (1,2);
    PrintPrivateStruct (p);
    swap ((int *)&p->field, (int *)&p->n);
    PrintPrivateStruct (p);
}

所以：如果你显示结构的内部字段，那么总有一个人可以绕过const强加的只读行为并执行对这些字段的实际写入。唯一受const关键字保护的数据是那些在声明期间已初始化的全局变量，并且已存储在只读存储器区域中，受操作系统保护，或者在嵌入式系统，受存储器设备无法接受，以接受来自处理器的写入。

我从Borland C ++学到的一个功能已被移植到C＃中，如果它被实现，这将在这里证明非常有用：accessors和mutators。基本上，您的字段是私有的（用户不知道），并且这些字段的公共别名是用户已知的，因此当您对公共别名进行分配时，实际上是在调用私有函数{{1} }，负责更新私人领域，作为其自由裁量权。当您在表达式中使用公共字段时，实际上是在调用另一个函数mutator，该函数检索私有字段值并将其传递给表达式。如果你为一个字段而不是一个mutator编写一个访问器，那么你实际上只是为所有意图和目的读取该字段。

我们可以模仿这个功能，如果没有相同的sintax，至少，足够清楚，不要乱码。我的提议是这样的：

不要记录结构的任何公共版本。所有字段都将保密。

记录您的结构将具有的公共字段。从私有版本（别名）为它们分配不同的名称。

对于每个字段，编写一个这样的函数（例如，对于你要写的别名字段accessor和n）：

field

编写一个将作为访问者的宏：

int inline __get_field_n (void *p)
{
  return ((struct private *)(p))->__private_n;
}

int inline __get_field_field (void *p)
{
  return ((struct private *)(p))->__private_field;
}

此宏将用于访问指向结构的有效指针中的任何字段。它是写的，所以你可以做这样的事情：

#define GET(pstr,fld) (__get_field_##fld (pstr))

Answer 4

考虑这种结构：

struct element1 {
    int a;
    int b;
    char c;
};

声明此结构仅定义程序存储结构数据的方式以及如何操作它。因此，声明该结构类型的变量允许以这种方式存储元素：

------------------------------
| 4 bytes | 4 bytes | 1 byte |
------------------------------
|    a    |    b    |    c   |
------------------------------

但是，您无法使用常量字段定义公共结构，因为它们不是兼容类型。相反，您可以将整个结构定义为常量。

const struct element2 {
    int a;
    int b;
};

通过将public structure声明为constant和pointer到该结构，然后向casted pointer添加private structure只是first一个指向adresse指向的second。

数据所指向的方式将取决于公共结构的排除方式。

结论：从公共结构的定义我们可以假设：

1）原始结构的最后一个字段（char c）不能由公共结构处理，因为它没有在其中定义。

2）由于公共结构被定义为constante，因此无法修改结构的字段。

NB ：定义公共结构时，请确保匹配字段的类型和顺序（无论您要忽略哪些字段，但不能忽略中间的字段）因为铸件与它们不匹配。如果字段未正确匹配http://ideone.com/A41vn7，则此示例显示冲突。

使用const成员将结构转换为结构

4 个答案: