C中的函数前缀与“函数结构”

Question

我正在尝试找出 C(11) 中的最佳实践。因为没有命名空间，所以我可以想到两种避免名称冲突的方法：

a.) 函数前缀

void kernel_init(void) { ... }
int kernel_start(void* foo) { ... }

b.) “函数结构”

struct kernel {
    void (*init)(void);
    int (*start)(void* foo);
} kernel;

我不是在问哪种方法更漂亮，因为那是相当主观的。我要问的是除了代码风格之外，这两种方法有什么明显的缺点吗？这包括一开始不相关但随着代码库增长而成为更大问题的小事情。

Answer 1

函数版本是最常用的。

struct 版本的缺点是它不是独立的。函数指针应该从“构造函数”设置，而不是从调用者设置，因为这会违反私有封装设计实践。你会给你的构造函数起什么名字？无论如何，你都需要一个前缀函数。

当您希望实现多态性或具有回调函数时，通常只使用这样的结构。一些编码风格也使用结构来模拟 C++ 类成员，但这是否真的是好的做法是有争议的。

最佳 OO 实践需要第三个版本，使用不透明指针，这意味着您需要函数和结构：

typedef struct kernel_t kernel_t;

kernel_t* kernel_init (void) { ... }
int kernel_start (kernel_t* this, ...) { ... }

其中结构定义仅对“kernel.c”可见，对调用者不可见。

Answer 2

有趣的是，我以前从未想过这种解决方案。

第一个当然是标准的，我敢打赌你会在绝大多数 C 项目中找到它[*]。

理论上第二个占用内存，因为您实际上是在声明一个充满函数指针的数据对象。当然，您还需要初始化 kernel 变量，例如：

...
} kernel = {
  .init = kernel_init,
  .start = kernel_start,
};

但是哦，你又可以使用前缀函数了。为了消除对这些的需求，函数必须是static，我想如果你在kernel.h 的struct 声明中添加extern 是可能的。

所以一个更完整的例子可能是：

// kernel.h (public header)
typedef struct kernel_api {
  void (*init)(void);
  int (*start)(void* foo);
} kernel_api;

extern const kernel_api kernel;

// in kernel.c
static void init(void)
{
  ...
}

static int start(void *foo)
{
  ..
}

const kernel_api kernel = {
  .init = init,
  .start = start,
};

这可能有效，但我还没有尝试过。

最后，拥有显式数据意味着需要一个足够智能的编译器来优化这些数据并进行更直接的调用，但我还没有尝试过，依赖这样有点冒险。很有趣。

[*] 我想我只是在统计上声称我已经看过（或想到过）世界上绝大多数的 C 项目，但这当然不是真的。 :)