在 C 中隐藏结构定义是一种好习惯吗？

Question

在我看来，在 C 中隐藏结构的定义通常会使代码更安全，因为您在编译器的帮助下强制要求结构的任何成员都不能被直接访问。

但是，它有一个缺点，即结构的用户无法声明其类型的变量以放入堆栈，因为结构的大小以这种方式变得不可用（因此，用户必须求助于通过malloc() 在堆上分配，即使它是不可取的）。

这可以（部分）通过所有主要 libc 实现中存在的 alloca(3) 函数解决，即使它是 does not conform to POSIX。

考虑到这些优点和缺点，这样的设计总体上可以认为是好的吗？

在lib.h:

struct foo;
extern size_t foo_size;
int foo_get_bar(struct foo *);

在lib.c:

struct foo {
  int bar;
};

size_t foo_size = sizeof foo;

int foo_get_bar(struct foo *foo)
{
  return foo->bar;
}

在example.c:

#include "lib.h"

int bar(void)
{
  struct foo *foo = alloca(foo_size);
  foo_init(foo);
  return foo_get_bar(foo);
}

Answer 1

函数bar 调用未定义的行为：foo 指向的结构未初始化。

如果您要隐藏结构详细信息，请提供分配一个并初始化它的foo_create() 和释放所有资源并释放它的foo_finalize。

您提出的建议可能会起作用，但容易出错且不是通用解决方案。

Answer 2

是的，隐藏数据是个好习惯。

作为alloca(foo_size); 模式的替代方案，可以声明对齐的字符数组并执行指针转换。但是，指针转换不是完全可移植的。如果大小由变量而不是编译时常量定义，则字符数组需要是 VLA：

extern size_t size;

struct sfoo;

#include <stddef.h>

int main(void) {
  unsigned char _Alignas (max_align_t) cptr[size];
  // or unsigned char _Alignas (_Complex  long double) cptr[size];  // some widest type
  struct sfoo *sfooptr = (struct sfoo *) cptr;
  ...

如果 VLA 不需要或不可用，请将大小声明为常量 (#define foo_N 100)，保证至少满足需要。