将结构的实例分配给新的 const 结构实例

Question

我有一个公共函数，它对缓冲区执行读取操作并执行摘要。它有一个const uint8_t * 参数。

void do_digest(const uint8_t *buf, size_t size);

在内部，我将所有指针大小对包装在一个简单的缓冲区结构中：

typedef struct {
    uint8_t *buf;
    size_t size;
} myBuffer;

但是，作为一个迂腐的开发人员，我想摆脱一个警告，指出当分配给 myBuffer 结构时，参数的常量被剥离。

myBuffer foo = { buf, size };  // Warning: discards 'const' qualifier 

因此，最简单和最明确的解决方案是创建一个与 const 缓冲区一起使用的新结构类型：

typedef struct {
    const uint8_t *buf;
    size_t size;
} myConstBuffer;

myConstBuffer cfoo = { buf, size }; // No warnings, woohoo!

但是，有一个问题；在内部，我传递指向这些缓冲区结构的指针。现在，如果我有一个可变的 myBuffer 实例并且我想将它传递给一个接受 myConstBuffer 指针的函数，我会收到一条警告，抱怨类型不兼容。

void some_internal_func(const myConstBuffer *b);

...

myBuffer mutable_buf = { ... };    
some_internal_func(&mutable_buf); // Warning: incompatible types.

好像我在用一个警告换另一个警告。有没有更好的解决方案？

提前致谢。

Answer 1

回答你的问题：标准库中的函数经常会遇到这种情况，我不知道有更好的解决方案来转换参数，使其包含const 限定符（也就是说，如果你不选择忽略警告:) )

当一个函数在它的原型中定义它的一个参数具有<type> const * 类型时，这并不是要求您提供const 类型的参数，因为这表明该函数不会尝试修改该地址的内容。函数通过指定const 向您提出的要求是，在该函数调用期间，您（可能来自不同的线程）不会修改该地址的内容。

通常您会在库函数中看到这一点，这些库函数通常不会在 C 中实现。但如果是这样，那么尝试修改 <type> *const param 指向的位置会导致编译器错误。

在我看来，与incompatible type 相关的警告方式比incompatible type 更可取，因为通过在传递变量时将变量强制转换为const 来抑制它要安全得多作为参数而不是其他类型。

Answer 2

没有简单的解决方案，因为如果你有 const <type> * 和 <type> * 的结构，它们是不兼容的。

但是，如果您可以使用 C11 或至少 C99，您可以将 buff 自己制作为包含大小和数据的 struct：

typedef struct {
    size_t size;
    uint8_t data[];
} Buffer;

请注意，您不能从中创建静态或自动变量，因此您必须使用malloc 和朋友：

size_t buffer_length = 10;
Buffer *buff = malloc(sizeof(*buff) + buffer_length);

if ( buff != NULL ) {
    buff->size = buffer_length;

    ...

这个struct 可以像上面的buff 一样传递给const Buffer * 或Buffer *，但是您不需要再跟踪大小/长度，因此可以更改接口。

这称为灵活数组成员。它必须是struct 的最后一个成员。 sizeof(Buffer) 就好像数组有 0 个条目（这在 C 中是不允许的，但它是 C99 之前代码的 gcc 扩展遗留物。

更新：当然，这只有在您在所有级别都使用此struct 时才有意义。所以你只将这个struct 传递给所有使用这样一个数组加上长度/大小的函数。否则您将不得不复制数据，这通常是不想要的（没有例外）。

在开发软件时，内部接口的设计通常会占用大量设计时间。但正如您现在所看到的，这是值得的。