Question

提供C API时的一个常见模式是在您的公共标头中转发声明一些opaque类型，这些类型传递给您的API方法，然后在翻译单元内reinterpret_cast将它们转换为您定义的C ++类型（因此回到C ++领域。）

以LLVM为例：

在Types.h中声明了这个typedef：

typedef struct LLVMOpaqueContext *LLVMContextRef;

LLVMOpaqueContext未在项目中的任何其他位置引用。

在Core.h中声明了以下方法：

LLVMContextRef LLVMContextCreate(void);

在Core.cpp中定义：

LLVMContextRef LLVMContextCreate() {
  return wrap(new LLVMContext());
}

wrap（和unwrap）由CBindingWrapping.h中的宏定义：

#define DEFINE_SIMPLE_CONVERSION_FUNCTIONS(ty, ref)     \
  inline ty *unwrap(ref P) {                            \
    return reinterpret_cast<ty*>(P);                    \
  }                                                     \
                                                        \
  inline ref wrap(const ty *P) {                        \
    return reinterpret_cast<ref>(const_cast<ty*>(P));   \
}

并在LLVMContext.h中使用：

DEFINE_SIMPLE_CONVERSION_FUNCTIONS(LLVMContext, LLVMContextRef)

因此我们看到C API基本上采用指向LLVMOpaqueContext的指针并将其转换为llvm::LLVMContext对象，以执行在其上调用的任何方法。

我的问题是：这不违反严格的别名规则吗？如果没有，为什么不呢？如果是这样，那么公共界面边界上的这种抽象如何能够合法地实现呢？

Answer 1

这不是严格的别名违规行为。首先，严格别名是通过错误类型的glvalue访问对象。

在您的问题中，您创建了一个LLVMContext，然后使用LLVMContext左值来访问它。那里没有非法走样。

唯一可能出现的问题是指针转换是否会产生相同的指针。但这也不是问题，因为reinterpret_cast保证在往返转换中返回相同的指针。只要我们转换为和返回的指针类型是适当对齐的数据（即不比原始类型更严格）。

无论是好事还是坏事都是有争议的。我个人不会打扰LLVMOpaqueContext并返回struct LLVMContext*。它仍然是一个不透明的指针，当类型定义为struct时，C标头用class声明它并不重要。这两者可以互换，直到类型定义。

为您的C ++库提供C API并严格别名

以LLVM为例：

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