Непрозрачные структуры с несколькими определениями

Question

Я рассматриваю возможность реализации простого интерфейса на языке C.

Ключевой особенностью является то, что он предоставит несколько определений для непрозрачной структуры, предоставленной публичным заголовком интерфейса, то есть различные реализации предоставят разные данные подкладывания для этой структуры (так что в разных единицах перевода одна и та же структура будет иметь различная реализация).

Я не мог найти никакой ссылки, будет ли это хорошим или плохим шаблоном проектирования. По крайней мере, это, по-видимому, не нарушает строгое правило псевдонимов, полагаясь только на последовательный порядок и дополнение для общего первого элемента (ов), что гарантируется стандартом C (насколько я вижу). Конечно, я знаю о шаблонах, ориентированных на op в C, но я не мог видеть, что этот конкретный используется.

Это приемлемо? Был ли такой шаблон даже использован? (Я не мог найти что-нибудь)

Для облегчения понимания, следуя рабочий пример из трех исходных файлов:

reader.h (Определение общедоступного интерфейса)

#ifndef READER_H 
#define READER_H 

typedef struct reader_s reader_t; 

char reader_read(reader_t* r); 

#endif 

reader.c (Клей логики для интерфейса)

#include "reader.h" 

typedef char (reader_f)(reader_t*); 

struct reader_s{ 
reader_f* rfunc; 
}; 

char reader_read(reader_t* r) 
{ 
return r->rfunc(r); 
} 

reader1.h (реализация интерфейса, заголовок)

#ifndef READER1_H 
#define READER1_H 

#include "reader.h" 

reader_t* reader1_get(void); 

#endif 

reader1.c (Реализация интерфейса, код)

#include "reader1.h" 

typedef char (reader_f)(reader_t*); 

struct reader_s{ 
reader_f* rfunc; 
int  pos; 
}; 

static char reader1_read(reader_t* r); 

reader_t reader1_obj = {&reader1_read, 0}; 

reader_t* reader1_get(void) 
{ 
return &reader1_obj; 
} 

static char reader1_read(reader_t* r) 
{ 
char rval = 'A' + (r->pos); 
(r->pos) = (r->pos) + 1; 
if ((r->pos) == 24){ (r->pos) = 0; } 
return rval; 
} 

main.c (Пример использования)

#include "reader1.h" 
#include <stdio.h> 

int main(void) 
{ 
reader_t* rd = reader1_get(); 
int  i; 

printf("\n"); 
for (i = 0; i < 60; i++){ 
    printf("%c", reader_read(rd)); 
} 
printf("\n"); 

return 0; 
} 

Возможно, интерфейс должен предоставить другой файл заголовка для исполнителей, обеспечивая определение заголовка структуры, содержащего указатели на функции. Возможно, он мог бы даже указать на структуру классов, содержащую те, которые минимизируют размеры объектов для классов со многими методами.

Answer 1

Ничто в стандарте C не определяет поведение в таких случаях, но если реализация определяет форматы хранения типов данных и средства, с которыми обрабатываются межмодульные вызовы, поведение может быть определено как следствие этого. Обратите внимание, однако, что некоторые реализации с «оптимизацией времени соединения» могут не всегда выполнять межмодульные вызовы в «нормальном» документированном виде.

Единственный раз, когда я могу видеть, что такой подход может быть осуществимым, было бы, если публичный API, связанный с типом, хотел разрешить коду объявлять экземпляры типа напрямую или использовать с ними оператор присваивания, но не иначе хотите зафиксировать раскладку полей для любых других целей. В этом случае тип публичной структуры, содержащий что-то вроде uint32[] или uint64[], может быть разумным подходом, даже если весь код, который обрабатывал бы внутренние элементы типа, использовал «реальный» тип структуры. Такая конструкция позволит избежать необходимости перекомпилировать код клиента, если тип внутренней структуры изменился, при условии, что размер остался постоянным. С другой стороны, я бы не рассматривал такой дизайн для кода, который, возможно, придется обрабатывать с помощью «оптимизаций» на основе псевдонимов на основе типа gcc, поскольку gcc умышленно слепы к местам, где такая оптимизация будет нарушать код.