现代C和C :可以将一个定义的结构用于其他声明的结构

Modern C and C++: it is possible to use one defined structure for other declared structure?

本文关键字：结构 一个 定义 用于 声明 其他 现代      更新时间：2023-10-16

假设我想制作某种引擎，以支持加载图形Image s，所以我有

 struct Image;
 Image* load_image_from_file(...);

我不希望外部世界知道Image的确是什么，他们只会处理指针。

但是，在engine内，我想使用特定类型，例如SDL_Surface在SDL中完全定义。

我可以以某种方式重新重新用于此文件的图像，因此编译器每次看到Image*（除宏除外）时都假定SDL_Surface*？

即。我想要typedef struct SDL_Surface Image;

之类的东西

所有尝试都像

 using Image = SDL_Surface;
 typedef SDL_Surface Image;
 typedef struct SDL_Surface Image;

产生编译时间错误（http://codepad.org/1cfn18oh）。

我知道我可以在engine.c/engine.cpp中使用struct Image{SDL_Surface* surface};，但它会创建不必要的间接方式，我必须键入->surface。另一个肮脏的解决方案是使用明确的铸件，例如((SDL_Surface*)image)，但我在重命名的清洁剂中很有趣。

ps。我对C和C 的答案感兴趣。

简单地定义一个别名：

using Image = SDL_Surface;
typedef SDL_Surface Image;

汇编正好。

如果您需要隐藏SDL_Surface，只需将其导入某些匿名或detail名称命名空间并将其类似地导入。

如果出于某些原因，您要定义自己的Image类型，则可以随时声明A（n）（隐式）转换功能/操作员，例如：

struct Image {
    /* explicit */ operator SDL_Surface() const;
    // ...
};

，也可以返回Image，如果您需要：

struct Image {
    /* explicit */ Image(SDL_Surface&&);
    /* explicit */ Image(SDL_Surface const&);
    // ...
};

在C 中您可以使用继承：

// User view
struct Image;                  // forward declaration (inclomplete type).  
Image* LoadFromFile (...);     // You can use pointer to incomplete type
// Implementation view
struct Image: SDL_Surface { }; // here you go !! :-)

备注：使用类和私人继承会更安全，因此只有图像知道它是一个sdl_surface。

在某些情况下，从现有的实现类中继承可能是不希望的（例如，如果您需要虚拟驱动器，而基类无需）。然后，pimpl习语可以是替代方案（以额外的间接为代价）：

//User View unchanged
struct Image;
int TestImage(Image*z); 
//implementation view    
struct Image {
    struct ImageImpl { int x; };  // nested definition or typedef or whatever
    ImageImpl *p;    // works in every case, at cost of an extra indirection instead of a pointer
};
int TestImage(Image* z)
{
return z->p->x;
}

PIMPL的主要优点是，您不仅可以公开不完整的类型，因此可以向客户提供一些有用的成员功能。但是，如果您不需要这个，并且由于您已经与POITNER一起使用了客户端的对象，那么您也可以直接转到组成并拥有ImageImpl成员而不是PIMPL指针。

在C 中，您不能使用继承。但是构图肯定会解决问题：

struct Image {
   SDL_Surface s; 
   };

通常使用PIMPL（指向实现）模式进行此类操作。但是，如果您想暂时避免间接，或者类型不完整（SDL_Surface不是这种情况，但是与许多其他SDL类相关），则可以使用void的指针，因为它可以指向任何数据，然后将其施放在实施方面。

在这里，我们使用std::unique_ptr使用零规则。这种Image现在是不可复制的，但可移动。如果您想能够复制它，请使用 value_ptr -like指针（不在标准中，但可以轻松地写下这样的指针或使用第三方）

#include <memory>
struct ImageDeleter
{
    void operator()(void* ptr) const;
};
class Image
{
public: // but don't touch it
    std::unique_ptr<void, ImageDeleter> internal;
private:
    /* private operations on surface */
public:
    /* public operations */
    void save(const std::string& path) const;
    Image(int width, int height);
};
// EXAMPLE USAGE
// Image img(640, 480);
// img.save("aaa.bmp");
// IN THE DEFINITION FILE
#include <SDL2/SDL.h>
namespace detail
{
    SDL_Surface* as_surface(const Image& img)
    {
        return static_cast<SDL_Surface*>(img.internal.get());
    }
}
void ImageDeleter::operator()(void* ptr) const
{
    SDL_FreeSurface(static_cast<SDL_Surface*>(ptr));
}
Image::Image(int width, int height) :
    internal(SDL_CreateRGBSurface(0, width, height, 32, 0, 0, 0, 0))
{
}
void Image::save(const std::string& path) const
{
    SDL_SaveBMP(detail::as_surface(*this), path.c_str());
}

如果您的客户端代码对图像没有任何作用，除了传递指针，您可以使用Windows API技巧：

typedef void *HIMAGE;  // Image Handle
HIMAGE LoadImage(...);

在C 中您可以求助于不完整的类型。

因此，您在标题文件中定义API：

myapi.h 

struct Image;
struct Image* load_image_from_file(...);
...

请注意，您的struct Image类型虽然适用于您的客户，但已完全隐藏。

现在您的实施完成了您的结构的完整声明：

myapi.c：

struct Image { 
  /* whatever you want to put here */
  /* even SDL_Surface */
  /* or pointer to it */ 
};
/* function bodies */

您将编译的C代码（对象，静态或动态库）和客户的标题捆绑在一起。

在您导出的标题中，您可以转发SDL_Surface
然后将Image声明为指针。喜欢：

struct SDL_Surface;
typedef SDL_Surface* Image;
extern Image load_image_from_file(char*);

这样，可以在没有SDL标题的情况下使用库。
但是，仍然需要sdl.dll。

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