是否可以隐藏标准标题的一部分（在 C 中）？

Question

我想做一些看似不可能的事情。

我要写 3 个文件：ma​​in.c、foo.h、foo.c。
这个想法是在 foo.h 或 foo.c 中定义一个结构，使其成员在 ma​​in.c 中可见。其中一个结构成员的类型为FILE，如标准头<stdio.h> 中所定义。但是<stdio.h> 的函数和宏必须在文件 ma​​in.c 中保持不可见。

该解决方案必须符合标准 C（C99 和/或 C11）并且可移植。 这可能吗？

foo.h 标头在 ma​​in.c 和 foo.c 中都#included。
标准头 <stdio.h> 仅在 foo.c 中包含 #include，但在 ma​​in.c 中不包含。

我想声明一个struct如下：

struct myfile_s {
   FILE *F;
   char *filename;
   char buff[100];
} myfile;

对于接下来的内容，只有成员 FILE *F 很重要。
struct myfile 将被 foo.c 中出现的函数初始化和修改。
目的是通过 foo.h 中声明的 extern 函数对 myfile 进行文件操作，而这些函数又必须在 foo.c 中定义。 p>

文件操作涉及<stdio.h>的标准函数，但这些函数必须隐藏在文件ma​​in.c中。 但是，我想从 ma​​in.c 直接访问myfile 的成员。 这意味着struct myfile_s 的定义必须在foo.h 中完成（也就是说，它不能通过使用不完整结构声明的技巧来“延迟”，例如struct myfile_s ;）。

简而言之，我希望 FILE 类型在 ma​​in.c 和/或 foo.h 中可见，但其余的 <stdio.h> 声明为他们隐藏。

另一个限制：直接复制由<stdio.h> 提供的FILE 的定义的想法是不可取的，因为代码必须是可移植的。

我的第一次尝试是将 struct myfile 隐藏在 foo.c 中。
代码是：

foo.h

struct myfile_s;

struct myfile_s myfile;

extern void startfile(struct myfile *f);

foo.c

#include <stdio.h>
#include "foo.h"

struct myfile_s {
   FILE *F;
   char *filename;
   char buff[100];
} myfile;

void startfile(struct myfile *f) 
{
    // Do some stuff...
}

ma​​in.c

#include "foo.h"

int main(void) 
{
   myfile.F = NULL;  // This kind of access bring error, but I want to do it anyway!!
   startfile(&myfile);
   return 0;
}

延迟的struct myfile_s 声明避免了在foo.h 中包含<stdio.h> 的需要，因此标头工作正常，但结构类型仍然不完整，因此无法访问myfile.F在 ma​​in.c 中完成。

所以：如何访问 myfile.F？

我尝试了另一种方法，当然也会出错：

foo.h

struct myfile_s {
   FILE *F;
   char *filename;
   char buff[100];
} myfile;

extern void startfile(struct myfile *f);

foo.c

#include <stdio.h>
#include "foo.h"

void startfile(struct myfile *f) 
{
    // Do some stuff...
}

Answer 1

struct myfile_s {
   void *pPrivateThings; // This could be the FILE* or another private structure
   char *filename;
   char buff[100];
} myfile;

我会在创建时分配另一个私有结构：

struct myprivatefile_s {
    FILE *F;
    // You could add other fields here that are not public
} myprivatefile;

myprivatefile *privateThings = malloc(sizeof(myprivatefile));
myfile.pPrivateThings = privateThings;
privateThings->F = fopen(); 

这样您就可以继续将不需要可见（即私密）的内容添加到您心中的内容中。

Answer 2

这都是不必要的复杂，不是吗？

看起来好像你真的不知道自己想要什么。为什么要在foo.h 中有一个myfile 的实例？为什么要在main 中显式设置myfile.F？为什么不在foo.c 中写一个类似myfile_init 的函数，它具有完全访问权限？

我会在 foo.h 中对不透明结构进行 typedef，在 foo.h 中定义内容并实现构造函数和访问器函数，然后在 main.c 中创建 myfile 的实例：

foo.h

typedef struct Myfile Myfile;

Myfile *myfile_open(const char *filename);
myfile_process(Myfile *f, ...);
int myfile_close(Myfile *f);

foo.c

#include <stdio.h>

struct Myfile {
    FILE *f;
    ...
};

// implement myfile_xxx functions

ma​​in.c

#include "foo.h"

int main()
{
    Myfile *f = myfile_open("rhubarb.txt");

    if (f == NULL) exit(1);
    myfile_process(f, ...);
    myfile_close(f);

    return 0;
}

无需部分包含其他标题。通过将初始化移至myfile_open，所有内容都整齐地封装在foo.c 中。主程序只看到句柄。真的很像标准的FILE * 句柄。